СМЫСЛ
Онлайн помощь студентам
Изменение сопротивления металлов под влиянием температуры
Лабораторная по физике.
ЦЕЛЬ РАБОТЫ
- Провести исследование температурной зависимости сопротивления металлического проводника.
- Определить значение температурного коэффициента α от сопротивления R0.
ТЕОРЕТИЧЕСКОЕ ВВЕДЕНИЕ.
Металлы относятся к проводникам первого рада, прохождение тока в них не сопровождается переносом вещества (атомов, ионов).
С ростом температуры электрическое сопротивление проводников увеличивается, с понижением – уменьшается. При очень низких температурах сопротивление некоторых металлов и сплавов падает до нуля (сверхпроводимость).
Экспериментально установлено, что в довольно широком интервале температур удельное сопротивление большинства металлов растет с температурой приблизительно по линейному закону:
= 0(1 + t°), (1)
где 0 – удельное сопротивление проводника при 0 °С, t° – температура по шкале Цельсия, – температурный коэффициент сопротивления.
В соответствии с формулой (1) зависимость сопротивления металлического образца от температуры определяется линейной функцией:
R =0*I/S(1 + t°) = R0 (1 + t°) (26)
где R0 – сопротивление образца при температуре 0 °С, – температурный коэффициент сопротивления, t°– температура металла в градусах Цельсия, I и S – длина и площадь поперечного сечения проводника.
В области низких температур зависимость сопротивления от температуры может быть очень сложной.
Металлы относятся к проводникам первого рада, прохождение тока в них не сопровождается переносом вещества (атомов, ионов).
С ростом температуры электрическое сопротивление проводников увеличивается, с понижением – уменьшается. При очень низких температурах сопротивление некоторых металлов и сплавов падает до нуля (сверхпроводимость).
Экспериментально установлено, что в довольно широком интервале температур удельное сопротивление большинства металлов растет с температурой приблизительно по линейному закону:
= 0(1 + t°), (1)
где 0 – удельное сопротивление проводника при 0 °С, t° – температура по шкале Цельсия, – температурный коэффициент сопротивления.
В соответствии с формулой (1) зависимость сопротивления металлического образца от температуры определяется линейной функцией:
R =0*I/S(1 + t°) = R0 (1 + t°) (26)
где R0 – сопротивление образца при температуре 0 °С, – температурный коэффициент сопротивления, t°– температура металла в градусах Цельсия, I и S – длина и площадь поперечного сечения проводника.
В области низких температур зависимость сопротивления от температуры может быть очень сложной.
ОПИСАНИЕ УСТАНОВКИ
Схема установки представлена на рисунке 1. Исследуемый образец 1 помещается в термостат 2. Температура в термостате измеряется термометром 3, задаётся положением реостата 5.
Сопротивление образца определяется прибором 4, в качестве которого могут использоваться: мост сопротивления МО-62, цифровой измеритель Р 5030, универсальный вольтметр В7-16 А или осциллограф мультиметр С1-112.
Схема установки представлена на рисунке 1. Исследуемый образец 1 помещается в термостат 2. Температура в термостате измеряется термометром 3, задаётся положением реостата 5.
Сопротивление образца определяется прибором 4, в качестве которого могут использоваться: мост сопротивления МО-62, цифровой измеритель Р 5030, универсальный вольтметр В7-16 А или осциллограф мультиметр С1-112.
Рисунок 1.
ВЫПОЛНЕНИЕ РАБОТЫ
1.Проведём измерения сопротивления металлического проводника при комнатной температуре и выше через 4-5 градусов. Результаты измерений представлены в таблице 1.
2.По экспериментальным данным строим зависимость сопротивления от температуры.
1.Проведём измерения сопротивления металлического проводника при комнатной температуре и выше через 4-5 градусов. Результаты измерений представлены в таблице 1.
Таблица 1.
№ | t °С | RMн, Ом | RMохл, Ом |
1 | 25 | 89,4 | 92,8 |
2 | 30 | 91,4 | 94,1 |
3 | 35 | 93,8 | 95,3 |
4 | 40 | 95,8 | 97,9 |
5 | 45 | 97,9 | 99,7 |
6 | 50 | 99,9 | 102,1 |
7 | 55 | 101,8 | 104 |
8 | 60 | 103,6 | 105,2 |
9 | 65 | 104,2 | 106,4 |
10 | 70 | 105,4 | 107,3 |
Рисунок 2. Зависимость сопротивления от температуры.
3.Используя формулу (26) найдём значения температурного коэффициента сопротивления a и R0 сопротивления образца при температуре 0 °С.
Y = a*X + b,
где a = a*R0, b=R0, Y = R, X=t.
Для линии нагревания:
yн = 0,3668x + 80,898
Для линии охлаждения:
yохл = 0,3476x + 83,967
Находим значение сопротивления образца при температуре 0 °С:
R0 = (80,898+83,967)/2= 82,43 Ом.
Находим среднее значение коэффициента a:
(0,3668+0,3476)/2=0,3572
Значение температурного коэффициента сопротивления:
a = 0,3572/82,43 = 0,00433 град–1
Вывод: значение сопротивления образца при температуре 0 °С составляет 82,43 Ом, значение температурного коэффициента сопротивления равно 0,00433 град–1.
Y = a*X + b,
где a = a*R0, b=R0, Y = R, X=t.
Для линии нагревания:
yн = 0,3668x + 80,898
Для линии охлаждения:
yохл = 0,3476x + 83,967
Находим значение сопротивления образца при температуре 0 °С:
R0 = (80,898+83,967)/2= 82,43 Ом.
Находим среднее значение коэффициента a:
(0,3668+0,3476)/2=0,3572
Значение температурного коэффициента сопротивления:
a = 0,3572/82,43 = 0,00433 град–1
Вывод: значение сопротивления образца при температуре 0 °С составляет 82,43 Ом, значение температурного коэффициента сопротивления равно 0,00433 град–1.
Заявка на услуги
Укажите наиболее удобный для ВАС способ связи
и с Вами свяжутся в ближайшее время
и с Вами свяжутся в ближайшее время
Нажимая на кнопку, Вы соглашаетесь на обработку персональных данных в соответствии с Условиями.
- Имя - "" (имя переменной не требуется)
- Поле в одну строку - myvk
- Телефон - myphone
- Телефон - mywhatsapp
- Поле в одну строку - mytelegram
- E-mail - myemail
Вконтакте
Телефон
WhatsApp
Telegram
E-mail
