224 / лаб. физика №224-а(заг)
.docПетербургский государственный университет путей сообщений.
Лабораторной работе № 224-а.
«Определение температурного коэффициента сопротивления металлического проводника»
Выполнил студент группы КИБ-114: Рыблов А.Н.
Проверил:
Санкт-Петербург
2002г.
Цель задания – определение среднего температурного коэффициента сопротивления металлического проводника.
Краткая теория: при исследовании электрических явлений был установлен тот факт, что металлы (проводники) хорошо проводят электрический ток, а не металлы (полупроводники и диэлектрики) – плохо. Высокая электропроводность металлов обусловлена наличием в них большого числа свободны электронов.
Сопротивление проводника длиной и постоянным поперечным сечением определяется выражением:
, где - удельное электрическое сопротивление, которое обратно пропорционально удельной проводимости : ; и равно:
где - удельное сопротивление металла, |
- температурный коэффициент сопротивления |
Учитывая, что коэффициент линейного теплового расширения много меньше температурного коэффициента удельного сопротивления, можно записать:
,
где - сопротивление металла при 00С
либо , откуда
Задача эксперимента сводится к точному определению сопротивления металлического проводника при различных температурах.
Схема установки:
Пуск
сеть
Rx
Термостат
Rm
В схеме электрической цепи к клеммам моста присоединяются соединённые последовательно исследуемый металлический проводник и магазин сопротивления.
В схеме (а) вольтметр измеряет сумму падений напряжений - на и на амперметр. В схеме (б) амперметр измеряет суммарный ток – через вольтметр и через .
Расчётные формулы.
Rm- дополнительное сопротивление Rx – исследуемое сопротивление Rn- сопротивление на панели моста z- отклонение в % сопротивления (Rx+Rm) от Rn Rn=150 Ом Rx=150-Rm+1.5Z R0- сопротивление металла при t=0 0С R- сопротивление металла при данной температуре - температурный коэффициент сопротивления
|
Таблица измерений:
№ |
t,0C |
R,нагрев |
R,охлаждение |
R,среднее |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Вычисления: