Порядок выполнения работы. 1. Микрометром измерить диаметр проволоки d реохорда и рассчитать площадь поперечного сечения по формуле:

1. Микрометром измерить диаметр проволоки d реохорда и рассчитать площадь поперечного сечения по формуле:

S=π d² / 4 (2)

3. Со6рать электрическую цепь по схеме рис. l

Рис 1.

3. После проверки цепи преподавателем, замкнуть ключ, измерить силу тока в цепи и напряжение на концах реохорда (сопротивления).

4. Используя закон Ома для участка цепи рассчитать сопротивление R проволоки реохорда:

R=U / I (3)

5. Измерить длину проволоки l.

6. Вычислить удельное сопротивление проводника ρ по формуле (1).

7.Сравнить полученный результат с табличным значением ρ_табл и вычислить относительную погрешность.ρ_табл (константана) =4,7 10^-7 Ом∙м.

8.Написать вывод и ответить на контрольные вопросы.

Контрольные вопросы

Вариант 1

1. Зависит ли удельное сопротивление от температуры?

2. Удельное сопротивление фехраля 1.1 *10^-6 Ом*м. Что это значит? Где можно использовать такой материал?

3. Чем обусловлено сопротивление проводников?

4. Как изменится напряжение на участке цепи, если медную проволоку на этом уча­стке заменить никелевой такой же длины и площади поперечного сечения?

5. Как изменится напряжение на участке цепи, если проволоку на этом участке за­менить проволокой из такого же материала, такой же длины, но с площадью попе­речного сечения в три раза меньшей?

Вариант 2

1. Почему удельное сопротивление проводника зависит от рода его материала?

2. Определите сопротивление и длину медной проволоки массой 89 г сечением 0,1 мм².

3. В чем состоит явление сверх проводимости?

4. Назвать известные вам методы определения сопротивления резистора.

5. Как изменится напряжение на участке цепи, если проволоку на этом участке за­менить проволокой из такого же материала, такой же длины, но с площадью попе­речного сечения в три раза большей?

Рекомендуемая литература

1. Кикоин А.К, Кикоин И.К. Физика: учебник для 10 класса для школ с углубленным изучение физики. – М.: Просвещение, 1998. (Стр.189-217)

2. Омельченко В.П., Антоненко Г.В. Физика.- Р., 2005. (Стр. 176-202)

 

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 13

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ТЕМПЕРАТУРНОГО КОЭФФИЦИЕНТА

СОПРОТИВЛЕНИЯ МЕДИ.

 

Цель работы

1. Снять экспериментальную зависимость сопротивления меди от температуры.

2.Научится определять температурный коэффициент сопротивления.

Оборудование

1. Прибор для определения температурного коэффициента сопротивления.

2. Омметр.

3. Термометр.

4. Стаканы с водой и тающим снегом.

5. Электрическая плитка.

Теория

В металлических проводниках электрическое сопротивление обусловлено столкновением свободных электронов с колеблющимися ионами в узлах кристалли­ческой решетки. По мере повышения температуры размах колебаний ионов увели­чивается, что способствует большему рассеянию электронов, участвующих в упоря­доченном движении. Кроме того с повышением температуры увеличивается ско­рость хаотического (теплового) движения электронов и они испытывают большее число столкновений с ионами кристаллической решетки. Все это приводит к тому, что с повышением температуры сопротивления проводника, а следовательно и удельное сопротивление увеличивается.

Обозначим R сопротивление проводника при t С, а R₀ при t= . Величину

α= R-R₀ / (R₀ t) (1)

называют температурным коэффициентом сопротивления (ТКС). Численно температурный коэффициент сопротивления показывает относительное изменение со­противления при нагревании проводника на 1⁰С (lК) и измеряется в ⁰С^-1 или K^-1, что одно и тоже.

У большинства химически чистых металлов температурные коэффициенты сопротивления близки к 1 /273 K^-1, а у некоторых сплавов они настолько малы, что во многих практических случаях ими можно пренебречь.