Обработка результатов измерения

1. Используя данные таблицы 1 для соответствующих значений напряжений источника питания U_ип рассчитайте силу тока на вольфрамовой нити по формуле I_н = U_o/R_o. Данные о значении образцового сопротивления R₀ приведены в таблице 3. Результаты расчета силы тока I_н занесите в таблицу 2.

2. По формуле R_н = U_н/I_н рассчитайте сопротивление вольфрамовой нити при соответствующих значениях напряжений и силы тока. Результаты расчета сопротивления R_н занесите в таблицу 2.

3. Используя расчетные данные таблицы 2, определите температуру нити по её электрическому сопротивлению по формуле:

.

Значения сопротивления нити R_нк при комнатной температуре t=20 ⁰C и температурного коэффициента сопротивления нити α приведены в таблице 3. Результаты расчета температуры нити t_н по шкале Цельсия занесите в таблицу 2.

4. Используя соотношение , определите температуру нити по термодинамической шкале Кельвина Т_н. Результаты расчета температуры нити Т_н занесите в таблицу 2.

5. По формуле P=I_нU_н рассчитайте электрическую мощность, выделяемую в нити при соответствующих значениях напряжений и силы тока. Результаты расчета занесите в таблицу 2.

6. Постройте график зависимости P = f(R_н). По графику, для произвольно выбранных двух точек определите приращение сопротивления ΔR_н и соответствующее ему приращение мощности ΔР. Данные расчеты произвести для 5-6 пар точек. Результаты расчета приращений занесите в таблицу 2.

7. Рассчитайте коэффициент теплопроводности воздуха по формуле:

.

Значения радиуса нити r₁, радиуса внутренней цилиндрической поверхности трубки r₂, длине нити (трубки) L, сопротивления нити R_нк при комнатной температуре t=20 ⁰C и температурного коэффициента сопротивления нити α приведены в таблице 3. Результаты расчета коэффициента теплопроводности воздуха занесите в таблицу 2.

8. Рассчитайте погрешность измерения коэффициента теплопроводности воздуха как для прямых измерений.

9. Постройте график зависимости P = f(Т_н). По наклону полученной прямой определите коэффициент теплопроводности воздуха, как тангенс угла наклона. Сравните его с ранее полученными данными и табличным значением.

10. Постройте график зависимости сопротивления вольфрамовой нити от температуры R_н = f(Т_н).

11. Сделайте выводы по каждому графику и полученным результатам.

Таблица 2

№ п/п	Uип, В	Iн, A	Rн, Ом	tн, ^0С	Тн, К	Р, Вт	ΔRн, Ом	ΔР, Вт	χ,Вт/м К
1	1,5
2	2,0
3	2,5
4	3,0
5	3,5
6	4,0

Таблица 3

Параметр	Значение
Диаметр вольфрамовой проволоки	d1 = 0,11 мм
Внутренний диаметр трубки	d2 = 9 мм
Образцовое сопротивление	Ro = 0,1 Ом
Сопротивление нити при 20 C	Rнк = 3,2 Ом
Температурный коэффициент сопротивления вольфрама.	a = 4,5 10^-3, ^0С^-1
Длина нити	L = 450 мм