8432

Визначення питомого опору провідника

Лабораторная работа

Физика

Визначення питомого опору провідника Мета роботи: вивчення одного з методів визначення питомого опору визначення похибки електровимірювань. Теоретичнівідомості Опір...

Украинкский

2013-02-11

440.5 KB

46 чел.

Визначення питомого опору провідника

 Мета роботи: вивчення одного з методів визначення питомого опору; визначення похибки електровимірювань.

Теоретичні відомості

  Опір провідника R залежить від матеріалу провідника, геометричних розмірів та температури. Для однорідного провідника з незмінним перерізом S маємо:

       l

R = p ----

       S

  Питомий опір p - це фізична величина, яка зарактеризує залежність опору від матеріалу і дорівнює опору провідника довжиною l = 1м та перерізом S = 1м2. Вимірявши R та S, можна визначити p:

     RS

p = -----

     l

Методика вимірювання та еспериментальне устаткування

  Опір R у цій роботі визначається методом амперметра та вольт-метра. Значення опору знаходять за законом Ома:

     U

R = ---

     I   

де U - напруга на даному опорі; l - сила струму, що протікає по цьому опору.

  Значення R, знайдене за цією формулою, містить методичну похибку. У разі роботи за схемою, наведеною на рис. 1, покази вольтметра (U = UR + UA) містять спад напруги на амперметрі. При роботі за схемою на рис. 2, амперметр вимірює сумарний струм

I = IR + IV.

  Виключивши методичні похибки, дістанемо формули для розрахунку опорів у разі роботи за схемою, наведеною на рис. 1:

U

R =   ---  - RA,

I

при роботі за схемою, наведеною на рис. 2:

    U             U

R =    ------  =  ------------

   I - I             U

                 I - -----

                        RV

  Експериментальне устаткування складається з джерела струму (дає змогу змінювати режим роботи), досліджуваного (натягнутого) провідника, амперметра та вольтметра, схему підімкнення якого можна змінювати натисканням кнопки.

Порядок виконання роботи

1. Визначити опір провідника.

1.1. Виставити за допомогою рухомого контакту певну довжину l провідника (задається викладачем).

1.2. Увімкнути устаткування в мережу. Кнопка МІСТ має бути натисненою. Під час роботи за схемою рис. 2 кнопка перемикання схем має бути натисненою. Схему роботи задає викладач.

1.3. Установити найбільший показ амперметра. Виміряні значення струму і напруги занести до табл. 1.

1.5. Виміряти довжину провідника, повторити п. 1.3 і 1.4.

1.6 Визначити опір підвідних провідників. Для цього виставити довжину l0 = 0. Повторити п. 1.3 і 1.4. Дані занести до табл. 1.

1.7. Для кожної пари вимірювань U та I визначити опір R (користуючись формулами для схеми рис. 1 чи рис. 2).

                                                _

Знайти середнє значення опорy R для кожної довжини l провідника.

                                                  /\R

1.8. Знайти відносну похибку опору                  ----- , яку вносять електровимірюваньні прилади. Знайти      абсолютну похибку опору /\R.                              R

1.9. Результат подати у вигляді: R = R ± /\R         

1.10. Знайти опір досліджуваного провідника, вилучивши опір R0   підвідних провідників:

 _

Rx =   R ± /\R 

2. Визначити питомий опір провідника.

2.1. Виміряти мікрометром діаметр провідника п'ять разів. Дані занести в табл. 2.

                                                            _

2.2. Знайти середнє значення діаметра D

2.3. Знайти абсолютну похибку діаметра /\D.

2.4. Визначити питомий опір p провідника (для різних значень li ) за формулою

     __    2

     Rx ПD

pi = --------

    4

        

                                                  _

2.5. Знайти середнє значення p.

2.6. Знайти відносну та абсолютну похибки питомого опору. проаналізувати, яка з виміряних величин найбільше впливає на значення питомого опору.

2.7. Остаточний результат записати у вигляді

    _         _

p = p ± /\p.

                                                    Таблиця 1

Довжина

дроту, м

U, B

I, A

R, Ом

   /\U

--- , %

  U

   /\I

--- , %

  I

   /\R

---, %

   R

/\R, Ом

l1=

1

2

3

l2=

1

2

3

l3=

1

2

3

            Таблиця 2

Di,  мм

/\Dі, мм

Di, мм

Sn, мм

Dвип,  мм

Dінст,  мм

/\D,  мм

1

2

3

4

5