Определение удельного электрического сопротивления проводников
1.1. Включить шнур питания прибора Р4833 в сеть;
1.2. Включить тумблер «Сеть» на панели установки;
1.3. Включить тумблер «Установка 0»;
1.4. Принеобходимости установить 0 на измерителе температуры центральным винтом корректора;
1.5. Переключателем П3 выбрать объект исследования – одну из трех групп проводников (по заданию преподавателя);
1.6. Собрать схему для измерения сопротивления проволочных проводников и, последовательно изменяя положение одного из переключателей «Проводники» № 1 – № 3, измерить сопротивления исследуемых объектов при комнатной температуре. Для этого:
1.7. Выбрав четырехэлектродную схему измерений, нажать кнопки «МО-4» и «τ» прибора Р4833;
1.8. Включить гальванометр, нажав кнопку «Г»;
1.9. В зависимости от предполагаемой величины измеряемого сопротивления установить значение соотношения плеч «х N»;
1.10. Установить стрелку гальванометра на нуль вращением ручек декадных переключателей сначала при нажатой кнопке «▼» (грубо ), затем при нажатой кнопке «▼▼» (точно).
1.11. Полученный результат записать в табл. № 3.2;
1.12. Произвести измерения для всех пяти образцов.
1.13. Произвести аналогичные измерения при повышенной температуре. Для этого:
1.13.1. Включить тумблер «Сеть» термостата;
1.13.2. Установить на выходе лабораторного автотрансформатора (ЛАТР) максимальное напряжение;
1.13.3.После достижения требуемой температуры снизить выходное напряжение ЛАТР'а в соответствии с градуировочной кривой для поддержания испытательной температуры постоянной;
|
|
|
1.13.4. Произвести измерения для всех пяти образцов.
1.13.5. Для достижения следующей испытательной температуры установить на выходе ЛАТР'а максимальное напряжение;
1.13.6. Повторить измерения;
1.13.7. Полученный результат записать в табл. 3.2.
Результат измерения сопротивлений определяется по формуле:
, (3.13)
где RХ – величина измеряемого сопротивления, Ом; N – отношение плеч; RМ – величина сопротивления плеча сравнения, Ом.
Удельное электрическое сопротивление ρ (Ом·м) определяется по формуле:
. (3.14)
Определение электрического сопротивления резисторов
Собрать схему для измерения сопротивления резисторов и, последовательно изменяя положение переключателя «Резисторы» П2, измерить сопротивления исследуемых объектов при комнатной температуре. Для этого:
2.1. Переключатель П3 поставить в положение «2» - «Резисторы», переключатель П2 – в положение «1», соответствующее первому резистору;
2.2. Выбрав двухэлектродную схему измерений, нажать кнопки «МО-2» и «τ» прибора Р4833;
|
|
|
2.3. Установить необходимое отношение плеч «хN»;
2.4. Установить стрелку гальванометра на нуль;
2.5. Полученный результат занести в табл. 2.3;
2.6. Изменяя положение переключателя П2, провести измерения для всех пяти резисторов;
2.7. Произвести измерения сопротивления резисторов при повышенных температурах.
Т а б л и ц а 3.2
| Т, 0С | Медь | Латунь | Алюминий | Нихром | Манганин | ||||||||||
| R, Ом | ρ, Ом∙м | αρ, 0С-1 | R, Ом | ρ, Ом∙м | αρ, 0С-1 | R, Ом | ρ, Ом∙м | αρ, 0С-1 | R, Ом | ρ, Ом∙м | αρ, 0С-1 | R, Ом | ρ, Ом∙м | αρ, 0С-1 | |
Т а б л и ц а 3.3
| Т, 0С | С5-5 | ВС | МЛТ | ММТ-4 | МОИ | |||||
| R, Ом | αR, 0С-1 | R, Ом | αR, 0С-1 | R, Ом | αR, 0С-1 | R, Ом | αR, 0С-1 | R, Ом | αR, 0С-1 | |
Обработка результатов измерений
1. Рассчитать удельное сопротивление исследованных металлических проводников;
2. Рассчитать температурный коэффициент удельного сопротивления исследованных металлических проводников;
3. Для медного и алюминиевого проводников по закону Видемана-Франца-Лоренца рассчитать зависимость удельного сопротивления от температуры в исследованном интервале температур;
|
|
|
4. Для меди и алюминия построить зависимости ρ= f ( T ), полученные экспериментально и аналитически. Проанализировать полученные зависимости;
5. Вычислить величины температурных коэффициентов сопротивления для исследуемых резисторов.
Содержание отчета
Отчет должен включать:
1. Цель работы.
2. Основные формулы и соотношения, используемые в работе.
3. Таблицы с результатами измерений и вычислений.
4. Примеры расчета.
5. Графики зависимостей ρ=f(Т) для металлов (теоретическая и экспериментальная).
6. Выводы по работе.
Контрольные вопросы
1. Каков механизм проводимости в металлах?
2. Почему электрическое сопротивление чистых металлов отличается от сопротивления сплавов?
3. Каков физический смысл уровня Ферми?
4. Почему удельное сопротивление металлов растёт с температурой?
5. В чем заключается правило Маттиссена?
6. Назовите проводниковые материалы высокого сопротивления и примеры их использования в технике.
7. Почему измерение сопротивления проводников проводится четырехзондовым методом?
8. Чем обусловлена контактная разность потенциалов?
9. В каких условиях возможно появление термо-э.д.с. в замкнутой цепи?
|
|
|
10. Как влияют упругие деформации на удельное сопротивление металлов?
11. В чем сущность термокомпенсации?
12. В чем сущность эффекта Пельтье?
Библиографический список
1. Пасынков, В. В. Материалы электронной техники / В. В. Пасынков, В. С. Сорокин.- СПб. : Изд-во Лань, 2001.- 368 с.
2. Богородицкий, Н. П. Электротехнические материалы / Н. П. Богородицкий, В. В. Пасынков, Б. М. Тареев. – Л. : Энергоатомиздат, 1985. – 304 с. (Гл. 7 «Проводниковые материалы». С. 186–229).
3. Колесов, С. Н. Материаловедение и технология конструкционных материалов / С. Н. Колесов, И. С. Колесов.– М. : Высш. шк., 2004.– 519 с. (Гл. 5 «Проводниковые материалы». С1. 398–457).
Р а б о т а № 4
И С С Л Е Д О В А Н И Е О С Н О В Н Ы Х С В О Й С Т В М А Г Н И Т Н Ы Х М А Т Е Р И А Л О В
Цель работы – получение первоначальных представлений о магнитных материалах, освоение методики исследования магнитных свойств веществ, экспериментальное определения ряда параметров ферромагнитных материалов.
Дата добавления: 2018-09-23; просмотров: 158; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!