Лабораторная работа на тему исследование проводниковых материалов

Цель работы: изучить процессы, протекающие в проводниках в электрическом поле. Исследовать основные свойства проводников по температурным зависимостям проводимости.

Удельное сопротивление вычисляется по формуле:

где R-сопротивление (Ом), S-площадь поперечного сечения проводника (м²), L- длина проводника (м).

Температурный коэффициент удельного электрического сопротивления (ТКp) - это относительное изменение удельного сопротивления при изменении температуры на 1 кельвин (градус) и вычисляется по формуле:

 

 

где Т-температура (К).

 

Образцы

№/№	Наим.	S, м*м	L, м
	Медь	2,83E-09	32,3
	Никель	1E-20
	Константан	1E-14
	PC-37-10	1E-14

 

 

Используя данные образцы и формулы вычислим зависимости удельного и температурного коэффициента электрического сопротивления от их состава и температуры.

 

 

Сопротивление, R [Ом]

Темп., °C	Обр. №1	Обр. №2	Обр. №3	Обр. №4
22,12	83,45	100,4	77,78	125,9
23,15	83,79	101,2	77,81	125,7
24,14	84,12	101,8	77,82	125,2
25,17	84,46	102,4	77,81	124,7
26,17	84,79	102,9	77,81	124,2
27,13	85,11	103,5	77,81	123,8
28,13	85,44		77,81	123,3
29,13	85,77	104,5	77,8	122,8
30,12	86,1		77,8	122,4
31,15	86,44	105,6	77,8	121,9
32,12	86,76	106,1	77,79	121,5
33,15	87,1	106,6	77,8	121,1
34,17	87,44	107,1	77,79	120,6
35,17	87,77	107,7	77,79	120,2
36,17	88,1	108,2	77,78	119,8
37,13	88,42	108,7	77,78	119,4
38,16	88,76	109,2	77,78
39,16	89,09	109,7	77,78	118,6
40,12	89,41	110,2	77,78	118,3
41,12	89,74	110,7	77,78	117,9
42,15	90,08	111,2	77,78	117,5
43,18	90,42	111,7	77,77	117,2
44,17	90,75	112,2	77,78	116,8
45,14	91,07	112,7	77,77	116,5
46,14	91,4	113,2	77,77	116,1
47,13	91,73	113,7	77,77	115,8
48,13	92,06	114,1	77,77	115,5
49,13	92,39	114,6	77,77	115,2
50,15	92,73	115,2	77,77	114,8
51,15	93,06	115,6	77,76	114,5
52,15	93,39	116,1	77,76	114,2
53,15	93,72	116,7	77,77	113,9
54,14	94,05	117,2	77,76	113,7
55,14	94,38	117,7	77,76	113,4
56,14	94,71	118,2	77,76	113,1
57,13	95,04	118,7	77,76	112,8
58,13	95,37	119,2	77,76	112,6
59,13	95,7	119,7	77,75	112,3
60,12	96,03	120,2	77,75
61,15	96,37	120,7	77,75	111,8
62,12	96,69	121,2	77,75	111,5
63,15	97,03	121,7	77,75	111,3
64,14	97,36	122,2	77,75	111,1
65,17	97,7	122,7	77,75	110,9
66,14	98,02	123,2	77,75	110,6
67,13	98,35	123,8	77,75	110,4
68,16	98,69	124,3	77,74	110,2
69,13	99,01	124,8	77,74
70,12	99,34	125,3	77,75	109,8
71,12	99,67	125,8	77,74	109,7
72,12		126,3	77,73	109,5
73,15	100,3	126,8	77,74	109,3
74,14	100,7	127,3	77,74	109,1
75,14		127,9	77,75
76,14	101,3	128,4	77,74	108,8
77,13	101,7		77,73	108,7
78,13		129,5	77,73	108,6
79,13	102,3		77,73	108,4
80,12	102,7	130,5	77,72	108,3
81,12		131,1	77,73	108,2
82,12	103,3	131,6	77,72	108,1
83,15	103,7	132,2	77,72
84,14		132,7	77,72	107,9
85,14	104,3	133,3	77,72	107,8

 

 

 

Уд. сопротивление, относительные единицы

Темп., °C	Обр. №1	Обр. №2	Обр. №3	Обр. №4
22,12
23,15	1,004	1,007		0,9982
24,14	1,008	1,014	1,001	0,9944
25,17	1,012	1,02		0,9905
26,17	1,016	1,025		0,9866
27,13	1,02	1,03		0,9831
28,13	1,024	1,036		0,9793
29,13	1,028	1,041		0,9755
30,12	1,032	1,046		0,9719
31,15	1,036	1,051		0,9683
32,12	1,04	1,056		0,9648
33,15	1,044	1,062		0,9613
34,17	1,048	1,067		0,958
35,17	1,052	1,072		0,9547
36,17	1,056	1,077		0,9513
37,13	1,06	1,082		0,9482
38,16	1,064	1,087		0,9452
39,16	1,068	1,092		0,942
40,12	1,071	1,097		0,9391
41,12	1,075	1,102		0,9362
42,15	1,079	1,107		0,9333
43,18	1,084	1,112	0,9999	0,9304
44,17	1,087	1,117		0,9276
45,14	1,091	1,122	0,9999	0,9249
46,14	1,095	1,127	0,9999	0,9222
47,13	1,099	1,132	0,9999	0,9195
48,13	1,103	1,137	0,9999	0,917
49,13	1,107	1,142	0,9999	0,9146
50,15	1,111	1,147	0,9999	0,9119
51,15	1,115	1,151	0,9997	0,9096
52,15	1,119	1,157	0,9997	0,9072
53,15	1,123	1,162	0,9999	0,9049
54,14	1,127	1,167	0,9997	0,9025
55,14	1,131	1,172	0,9997	0,9003
56,14	1,135	1,177	0,9997	0,898
57,13	1,139	1,182	0,9997	0,8958
58,13	1,143	1,187	0,9997	0,8938
59,13	1,147	1,192	0,9996	0,8916
60,12	1,151	1,197	0,9996	0,8895
61,15	1,155	1,202	0,9996	0,8877
62,12	1,159	1,207	0,9996	0,8857
63,15	1,163	1,212	0,9996	0,8837
64,14	1,167	1,217	0,9996	0,8821
65,17	1,171	1,222	0,9996	0,8803
66,14	1,175	1,227	0,9996	0,8786
67,13	1,179	1,232	0,9996	0,8769
68,16	1,183	1,238	0,9995	0,8752
69,13	1,186	1,243	0,9995	0,8737
70,12	1,19	1,248	0,9996	0,8723
71,12	1,194	1,253	0,9995	0,8708
72,12	1,198	1,258	0,9994	0,8693
73,15	1,202	1,263	0,9995	0,8679
74,14	1,206	1,268	0,9995	0,8667
75,14	1,21	1,274	0,9996	0,8654
76,14	1,214	1,279	0,9995	0,8642
77,13	1,218	1,284	0,9994	0,8633
78,13	1,222	1,29	0,9994	0,8621
79,13	1,226	1,295	0,9994	0,8612
80,12	1,23	1,3	0,9992	0,86
81,12	1,234	1,305	0,9994	0,8591
82,12	1,238	1,311	0,9992	0,8582
83,15	1,242	1,317	0,9992	0,8575
84,14	1,246	1,322	0,9992	0,8567
85,14	1,25	1,327	0,9992	0,856

 

 

Зав.уд. сопр. от состава, мкОм*м

Кол-во Cu	Значение
	2,762E-014
	8,282E-009
	1,584E-008
	2,269E-008
	2,881E-008
	3,421E-008
	3,889E-008
	4,285E-008
	4,609E-008
	4,861E-008
	5,041E-008
	5,149E-008
	5,146E-008
	0,0001143
	0,000457
	0,001028
	0,001828
	0,002856
	0,004113
	0,005598
	0,007312

 

 

Зав. темп. коэфф. от состава, [1E-2 1/K]

Кол-во Cu	Значение
	0,5189
	0,4358
	0,3599
	0,2913
	0,2299
	0,1757
	0,1288
	0,08905
	0,05654
	0,03126
	0,0132
	0,002365
	-0,001247
	0,00497
	0,02362
	0,05471
	0,09822
	0,1542
	0,2226
	0,3034
	0,3966

 

Вывод: в ходе данной лабораторной работы мы изучили процессы, протекающие в проводниках в электрическом поле. Исследовали основные свойства проводников по температурным зависимостям проводимости.

Выяснили что, у нихрома сопротивление наивысшее, у меди среднее, у никеля и константана низкое. Удельное сопротивление у никеля самое высокое, у меди высокое, у константана среднее, и у нихрома низкое