Лабораторная работа 16-4-2. Лаб.16-4- 2. 15..DOC. Измерение удельного сопротивлений нихромовой проволоки

• Название: Измерение удельного сопротивлений нихромовой проволоки
• Анкор: Лабораторная работа 16-4-2
• Дата: 30.04.2022
• Размер: 95 Kb.
• Имя файла: Лаб.16-4- 2. 15..DOC.doc
• Тип: Лабораторная работа; #505669

Лабораторная работа 16-4 -2. Б-207.

ИЗМЕРЕНИЕ УДЕЛЬНОГО СОПРОТИВЛЕНИЙ НИХРОМОВОЙ ПРОВОЛОКИ.

Цель работы: Определение удельного сопротивления нихромовой проволоки при комнатной температуре на установке ФПМ-01.

Приборы и принадлежности: установка ФПМ-01.
Основные понятия.

1. ЗАКОН ОМА.

Сила тока I, текущего по однородному металлическому проводнику, пропорциональна напряжению U на концах проводника: I = U/R, где R - электрическое сопротивление проводника. Это уравнение выражает закон Ома для участка цепи (не содержащей Э.Д.С.). Сила тока в проводнике прямо пропорциональна приложенному напряжению и обратно пропорциональна сопротивлению проводника. Величина G = I/R, называется электрической проводимостью проводника.

2. СОПРОТИВЛЕНИЕ ПРОВОДНИКОВ.

Сопротивление проводников зависит от его размеров и формы, а также от материала, из которого сделан проводник. Для однородного линейного проводника сопротивление R прямо пропорционально его длине l и обратно пропорционально площади его поперечного сечения S: R = .lS, где  - коэффициент пропорциональности, характеризующий материал проводника. Он называется удельным электрическим сопротивлением. Наименьшим удельным сопротивлением обладают медь и серебро. Закон Ома можно представить в дифференциальной форме I/S = ((I/)(U/l) = (U/l), где  - удельная электрическая проводимость вещества проводника. Учитывая, что U/l = E - напряженность электрического поля в проводнике, I/S = j - плотность тока, можно записать j = E. Это выражение является законом Ома в дифференциальной форме, связывающим плотность тока в любой точке внутри проводника с напряженностью электрического поля в этой же точке. Это соотношение справедливо и для переменных полей.

Последовательное соединение проводников.
Параллельное соединение проводников.

При последовательном соединении проводников их суммарное сопротивление R_c = R₁ + R₂. При параллельном соединении проводников их суммарное сопротивление 1/R_c = 1/R₁ + 1/R₂.
Удельное электрическое сопротивление проводников (при t = 20⁰С)

Проводник	ρ, мкОм·м	Проводник	ρ, мкОм·м
Алюминий	0,028	Никель	0,073
Вольфрам	0,055	Олово	0,12
Графит	13	Платина	0,10
Железо	0,10	Свинец	0,21
Золото	0,024	Серебро	0,016
Латунь	0,07-0,08	Сталь	0,10-0,14
Магний	0,045	Цинк	0,061
Медь	0,017	Чугун	0,5-0,8

Удельное сопротивление нихрома равно  = 1,05 мкОм м. Диаметр

нихромовой проволоки d = 0,39 мм, сопротивление миллиамперметра

R_A = 0,29 Ом., сопротивление вольтметра R_B = 1975 Ом.

Контрольные вопросы.

1. 
   Что такое электрический ток? Что такое сторонние силы?
   
2. 
   Сформулируйте закон Ома для однородного участка цепи, для неоднородного участка цепи, для полной цепи.
   
3. 
   Что такое сопротивление проводника, и чего оно зависит?
   
4. 
   Принцип работы моста постоянного тока.
   

6.Что называется удельным сопротивлением и от чего зависит удельное сопротивление?
Определение удельного сопротивления.

Определение удельного сопротивления сводится к измерению сопротивления заданного участка проволоки R_x c помощью вольтметра и амперметра, измерению его длины l_x и вычислению площади ее поперечного сечения S_x. Согласно закону Ома I = U/R, а сопротивление проводника R_x зависит от его размеров и формы, а также от материала, из которого сделан проводник.

Для однородного линейного проводника сопротивление R прямо пропорционально его длине l и обратно пропорционально площади его поперечного сечения S: R = .l/S, где  - коэффициент пропорциональности, характеризующий материал проводника. Он называется удельным электрическим сопротивлением. .= RS/l. Длина проволоки определяется по линейке прибора, площадь поперечного сечения проволоки диаметром д равна . Рассчетная формула для удельного сопротивления примет вид  = (R_xd²)/4l.
Порядок выполнения работы.

Рис. Включение амперметра (А) и вольтметра (В) в цепь.

1. 
   Установить подвижный кронштейн, с помощью которого меняется длина нихромовой проволки в среднее положение.
   
2. 
   Включить кнопку СЕТЬ на лицевой панели прибора.
   
3. 
   Кнопки 1, 2 на лицевой панели поставить в положение В – А. При этом должна загореться индикаторная лампочка.
   
4. 
   Установить ручкой «РЕГУЛИРОВКА ТОКА» величину тока 50 мА,
   

Или 100 мА, (150 мА ), (200 мА.).

5. 
   . Изменяя длину проволоки, записать изменения тока и напряжения.
   
6. 
   Повторить п.п. 4, 6, для других значений тока.
   
7. 
   Рассчитать по формулам неизвестное удельное сопротивление проволоки. Определить материал проволоки сравнив со справочными данными.
   

Измерения и вычисления для схемы 1.

№.	A, А.	U, В.	RА, Ом	RВ, Ом	.d, м	.l м.	R, Ом	., мкОм.м

Измерения и вычисления для схемы 2.

№.	A, А.	U, В.	RА, Ом	RВ, Ом	.d, м	.l м.	R, Ом	., мкОм.м

ОТЧЕТ. Лабораторная работа №. 16-4-2. Б-207.

Определение удельного сопротивления нихромовой проволоки.

Выполнил. Студент группы.

Цель работы: определение удельного сопротивления нихромовой проволоки при комнатной температуре на установке ФПМ 01.

Приборы и принадлежности; установка ФПМ 01.
Основные формулы.

1) R =U/I,

2) R = R_x + R_ma,

3) 1/R = 1/R + 1/R.

4)..= R_x(S/l) = (R_xd²)/4l.
Измерения и вычисления для схемы 1.

№.	A, А.	U, В.	RА, Ом	RВ, Ом	.d, м	.l м.	R, Ом	., мкОм.м

Измерения и вычисления для схемы 2.

№.	A, А.	U, В.	RА, Ом	RВ, Ом	.d, м	.l м.	R, Ом	., мкОм.м

Дата.выполнения. Подпись.преподавателя.