vk.com/club152685050 | vk.com/id446425943

обусловлено тем, что растекание тока в объем стержня происходит с малой площади контакта. Поэтому напряжение с образца следует снимать в точках, удаленных на некоторое расстояние от точек к которым подводится электрический ток через образец.

Рис.1 Принципиальная электрическая схема установки

ИП – источник питания, А – амперметр, V – вольтметр, У – измерительный усилитель, R – исследуемый образец с малым сопротивлением

Порядок выполнения работы.

1)Включить приборы. Выключатели источника питания и измерительного усилителя расположены на задних панелях. Мультиметры включаются нажатием кнопки “Power”.

2)Установить регуляторы “V” и “A” источника в выключенное

положение – повернуть их в против часовой стрелки до упора.

3) Установить следующие параметры настройки усилителя: R = 104 Ом, усиление (Amplification) 103, константа таймера (Time Constant) 0 секунд.

7

vk.com/club152685050 | vk.com/id446425943

4) Собрать схему, как указано на рис. 1, а, соединив амперметр с

алюминиевым стержнем последовательно и подключив их к выходу источника питания. При этом подсоединить контактные клеммы к торцам стержня. Вход усилителя ( In ) соединить проводами с

контактными гнездами на стержне (2 отверстия, просверленных перпендикулярно оси стержня). Выход усилителя (Out) соединить с

вольтметром.

5) С помощью регулятора нулевого положения на усилителе добиться наименьших показаний U0 вольтметра. Предел измерений

на мультиметре в режим вольтметра выбрать так, чтобы он не показывал переполнение. Записать полученное значение U0.

6) Мультиметр, используемый в качестве амперметра, установить

в положение 20 А.

7) На источнике поставить регулятор напряжения “V” в среднее положение. Снять вольт-амперную характеристику алюминиевого

стержня в соответствии с Таблицей 1. Для этого регулятором “А” на источнике увеличивать ток и фиксировать показание вольтметра.

Таблица 1 Вольт-амперная характеристика алюминиевого стержня *

RAl Ом

* Здесь приведены рекомендованные значения тока. Не обязательно выставлять

точно указанные значения тока. Однако, измеряемое значение тока должно быть зафиксировано точно!

** D – диаметр исследуемого стержня, L – расстояние между контактными гнёздами.

8) Переключить провода, идущие на вход усилителя с контактных

гнёзд на стержне на контактные гнезда разъемов, подключенных к торцам стержня (рис. 1, б).

9) Определить контактное сопротивление, проведя измерения, аналогичные пункту 7. Данные занести в Таблицу 2.

8

vk.com/club152685050 | vk.com/id446425943

Таблица 2 Измерение полного сопротивления Rп (с учётом контактного сопротивления Rк Al)*

U0 = … K = 103

Rк Ом

*Поскольку контактное сопротивление значительно больше сопротивления стержня, следует изменить предел измерения на вольтметре.

**По указанию преподавателя могут быть измерены по отдельности контактное

сопротивление левого и правого концов стержня.

10) Повторить пункты 4) – 9) для медного стержня, заполнив

таблицы 3 и 4 по аналогии соответственно с таблицами 1 и 2.

Обработка результатов.

1.Построить вольт-амперные характеристики исследованных

проводников.

2.По данным таблиц 1 и 3 рассчитать сопротивления проводников с

использованием закона Ома для участка цепи R U обр и формулы

I

(7) для Uобр. Вычислить среднее значение сопротивления каждого

образца и рассчитать погрешность измерений. На основании

сопротивление алюминия и меди. Сравнить полученные значения со справочными данными.

3. По данным таблиц 2 и 4 рассчитать контактное сопротивление Rк: для этого необходимо учесть, что измеренное в таблице 1

сопротивление включено последовательно с контактным сопротивлением.

Поэтому Rк Al = Rп Al – RAl и Rк Cu = Rп Cu – R Cu, где RAl –

среднее значение сопротивления алюминиевого образца, полученное

9

vk.com/club152685050 | vk.com/id446425943

в пункте 2, а RCu – среднее значение сопротивления медного

образца, полученное в пункте 2.

4. Рассчитать среднюю длину свободного пробега L электронов в

алюминии и меди с использованием формул (5) и (1). При этом среднюю скорость теплового движения электронов U рассчитать на

основе формулы (2) для температуры 300 К. Результаты сравнить со справочными значениями.

5. На основе формулы (6) рассчитать удельную теплопроводность

алюминия и меди. Полученные результаты сравнить со справочными значениями.

Содержание отчета

Отчёт оформляется в печатном виде на листах формата А4 в соответствии с требованиями, предъявляемыми кафедрой ОТФ, в котором помимо стандартного титульного листа должны быть раскрыты следующие пункты:

I.Цель работы.

II.Краткое теоретическое содержание:

1.Явление, изучаемое в работе.

2.Определение основных физических понятий, объектов, процессов и величин.

3.Законы и соотношения, описывающие изучаемые процессы, на основании которых получены расчётные формулы.

4.Пояснения к физическим величинам. III. Электрическая схема.

IV. Расчётные формулы.

V. Формулы погрешностей косвенных измерений. VI. Таблицы с результатами измерений и вычислений.

(Таблицы должны быть пронумерованы и иметь название. Единицы измерения физических величин должны быть указаны в отдельной строке.)

VII. Пример вычисления (для одного опыта): 1. Исходные данные.

10