Лабораторна робота № 4 Визначення залежності електричного опору від довжини провідника і площі поперечного перерізу, матеріалу провідника

Мета роботи: визначити питомий опір дроту;набути навичок користування амперметром, вольтметром та мікрометром.

Обладнання:

№	Назва приладу	кількість	малюнок
1)	Джерело постійного струму	1
2)	Амперметр 43121 -У	1
3)	Вольтметр 43123-У	1
4)	Комутаційна панель	1
5)	Модуль - з'єднувальний елемент, кутовий	1
6)	Мідний дріт, d = 0,2 мм, довжиною 30 см	1
7)	Залізний дріт, d = 0,2 мм, довжиною 30 см	1
8)	Константановий дріт, d = 0,2 мм, довжиною 30 см	1
9)	Модуль - з'єднувальний елемент, прямий	1
10)	Модуль - вимикач	1
11)	З'єднувальні провідники	6
12)	Модуль - амперметр	1
13)	Модуль - джерело постійного струму	1
14)	Модуль - реостат на 47 Ом	1
15)	Мірна стрічка	1
16)	Модуль - з'єднувальний елемент	2

Теоретичні відомості

Питомий опір матеріалу можна знайти за допомогою формули:

де U - напруга на досліджуваному опорі;

І - сила струму в електричному колі;

l - довжина дроту;

d - діаметр дроту.

Установка

Примітка:

На відміну від визначення питомого опору ρ для константану необхідно дуже обережно визначати ρ для заліза та міді, тому що часточки іржі можуть завадити точності контакту, і похибка для напруги може бути високою.

Виконання роботи

1. Визначте і запишіть до таблиці 1 характеристики засобів вимірювання: інструментальні похибки вимірювальних приладів і похибки відліку. Обчисліть максимальні абсолютні похибки вимірювань величин U, І, d, l.

Максимальні абсолютні похибки вимірювань

U,В	DІ, А	Dd, м	D l, м

2. Складіть електричне коло з послідовно з'єднаних елементів: амперметра, джерела постійного струму, реостата, вимикача та досліджуваного дроту за схемою мал. 2. Вигляд установки показаний на мал. 1. До дроту паралельно підключіть вольтметр.

Примітка:

Рекомендовано застосовувати струм в 250 мА, щоб запобігти перегріванню дротів та через це не змінювати діапазон вимірювання для U та I.

3. Позначте напрям струму в колі і полярність амперметра та вольтметра.

4. Замкніть вимикач. Змінюючи положення повзунка реостата, підберіть силу струму, не більшу за 0,5 А (щоб не перевантажити джерело струму).

5. Виміряйте силу струму I і напругу U на досліджуваному опорі при цій силі струму. Розімкніть вимикач.

6. Виміряйте довжину l провідника лінійкою, а діаметр дроту d — мікрометром у трьох-чотирьох місцях. Якщо результати вимірювань діаметра дроту різні, то обчисліть середнє значення діаметра. Якщо мікрометра немає, діаметр дроту визначте методом рядів, щільно намотавши декілька витків на олівець.

7. Обчисліть питомий опір досліджуваного провідника за формулою:

3. Результати вимірювань і обчислень запишіть у таблицю 1.

Таблиця 1.

Напруга U, В	Сила струму І,А	Діаметр дроту d, м	Довжина дроту l, м	Питомий опір ρ, Ом м	ع	Dρ, Ом м	Матеріал

9. Обчисліть відносну похибку є вимірювання питомого опору провідника:

10. Обчисліть абсолютну похибку Dρ питомого опору провідника: Dρ=عρ

11.Запишіть результати з урахуванням похибки вимірювання у вигляді: ρ=ρ±ρ.

12. За допомогою таблиці деяких питомих опорів металів визначте, з якого матеріалу виготовлено провідник.

Висновок

В ході лабораторної роботи:

________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________