Meghatározása ellenállása vezető anyag és

A Közlekedési Minisztérium a Magyar üzenetét

Petersburg State University of Railway Transport

Fizika Tanszék. Electrophysics Laboratórium.

Lab szám 201/5

Meghatározása ellenállása vezető anyag és

Befejezett: diák csoport CIB-208
Brylin Igor Andreevich

Denisov Aleksandr Vladimirovich

Célkitűzés: mérése az áram-feszültség jellemzőit fémes vezetőt, és meghatározzuk a fajlagos ellenállása a vezető anyag, megbecsüljék azt a koncentrációt a szabad elektronokat.
Rövid elméleti alapja:

Ellenállás homogén vezetőt egy rögzített hőmérsékleten anyagától függ a vezeték és annak geometriai méretei. Ha a vezetékhossz L (mentén mért aktuális irány), és a keresztmetszete S, akkor az ellenállása lehet képlettel számítottuk ki:

ahol ρ - ellenállása a vezeték, amely numerikusan megegyezik az ellenállást a vezeték hossza 1 m a keresztmetszeti mérete 1 m 2 SI: [ρ] = ohm-m. Gyakran használt off-rendszer egység [ρ] = ohm mm 2 / m - az ellenállás vezeték 1 m hosszú, keresztmetszete 1 mm 2.

Szerint a klasszikus elmélet elektromos ellenállás a vezetékek határozza meg a képlet:

ahol m0 és az e - elektron tömeg és töltés;

- az átlagos sebesség a termikus mozgás az elektronok.

Anyag tulajdonságok határozzák meg:

n - a sűrűsége a szabad elektronok (m -3);

- az elektron átlagos szabad utat (közötti egymást követő ütközés rácsos ionok).

A fajlagos ellenállás tiszta fémek különböznek kb egy megrendelést
1,5 x 10 -8 ohm-m ezüst 19 x 10 -8 ohm-m az ólom. Egyes ötvözetek (például, nikróm, konstantán) ellenállása mintegy két nagyságrenddel nagyobb, mint a tiszta fémek.

ORDER TELJESÍTMÉNYÁLLANDÓSÁG

A méréseket végeztünk el a telepítést az alábbiak szerint.

A vizsgált ellenállás szerepel a 2 tartály, 3. A kapcsoló II lefordítani a bal oldalon.

Scales kapcsolók elrendezve a túlsó oldalán az egység burkolat, tegye mérési tartomány: 5 - hogy egy voltmérőt V és 250 mA - az árammérő.

1. Kapcsolja be a hálózati egyenirányító (

220), a felső, K1. Potenciométer P1 állítsa a feszültség 1-2 V voltmérő V.

2. A mérési berendezés részét képezi, kivéve a vizsgált R ellenállás sorba vele tartalmazza ellenállást P2 potenciométer.

Nyomtató P2 potenciométer jobbra, a jelenlegi keresztül az árammérő A növekszik. A folyamat során a mérési potenciométer P2 NE kapcsolatot!

3. Forgassa el a P1 potenciométer. U beállított feszültség, amelynél az áram keresztül az árammérő A maximális (I ≤ 250 mA). Jegyezzük fel a feszültség és az áram a táblázatban. Feszültség tartomány: 0 - U 6-10 szünet időközönként, és távolítsa el függőség I (U). A mérési eredményeket, a táblázatban. Ábrázolva I (U).

4. Számolja az ellenállás értéke R Ohm törvény. Az eredmények, a táblázatban felsorolt, és az alábbi ábrát plot az R (U). Keresse az átlagos érték az ellenállás és megbecsülni a hiba.

5. A ellenállása ρ A vezeték lehet kiszámítani a következő képlet segítségével (1). A keresztmetszet S a vezeték és a hossza L, a seb egy rétegben a felszínen a henger, meghatározza, az ismert huzal átmérője d, a tekercs D átmérője és a hossza a henger részét, amelyhez egy vezeték van feltekerve l (Ezeket az adatokat mutatjuk be az R ellenállás).

§ A karmester. Vezeték hossza L = N · L1. ahol L1 = πD - egy menetének hossza, és - a menetek száma.

Behelyettesítve az értékeket S és L (1) a következő képlet ellenállása:

6. A (3) képlet kiszámítja az értékeket a fajlagos ellenállása ρ, használva az átlagos értéket kapott 4. igénypont. A hiba Δρ értékelte közvetett uralom értékelések mérési hibák.

7. táblázat ellenállás értékeket, hogy meghatározzuk az anyag, amelyből készült az ellenállást R. Az eltérés a mért és a táblázatba foglalt értékek
(Ρ - ρtab) fajlagos ellenállása összehasonlítva a hiba Δρ mérést.

8. A képlet szerint (2) becslésére koncentrációja elektronok egy vezetőben. Kiszámításához szükséges állandók kapnak a munkahelyen.