6.7. Содержание отчета

1. Название работы. Цель работы.

2. Используемое оборудование и схемы электрических соединений.

3. Результаты измерений.

4. Результаты расчётов и построенные опытные зависимости (графики).

5. Краткие выводы по каждой работе, анализ полученных результатов:

– сравнение опытных зависимостей (графиков) с теоретическими;

– сравнение полученных экспериментальных значений с табличными, с обязательными ссылками на источники информации;

– сопоставление их расхождений с точностью измерений.

6. Обобщающий вывод по всей лабораторной работе. Вывод включает в себя:

а) основные численные результаты работы;

б) погрешность измерений, в случае относительной погрешности более 15% обязательны анализ и указание причин, приведших к снижению точности эксперимента.

6.8. Контрольные вопросы

1.Опишите механизм проводимости электрического тока в проводнике.

2. Как влияют геометрические размеры проводника на его сопротивление?

3. Приведите формулу для расчета сопротивления проводника.

4. Назовите методы измерений сопротивления проводника.

5. Какие методы измерения сопротивления из рассмотренных в теоретиче­ской части являются более точными?

6. Какой метод измерения сопротивления лежит в основе работы цифрового омметра?

Лабораторная работа № 7

ИЗУЧЕНИЕ ТЕМПЕРАТУРНОЙ ЗАВИСИМОСТИ СОПРОТИВЛЕНИЯ ПРОВОДНИКА

7.1. Цель работы

Изучить зависимость сопротивления проводника от температуры. Научиться определять темпе­ратурный коэффициент сопротивления.

7.2. Задачи работы

1. Для исследуемых образцов определить темпе­ратурные коэффициенты сопротивления ТК_R.

7.3. Краткие теоретические сведения

Концентрация п электронов проводимости в металлических про­водниках от температуры не зависит, однако от температуры зависит их подвижность а. С увеличением температуры возрастают тепловые колебания узлов кристаллической решетки и создаются большие препятствия на пути дрейфа электронов, что приводит к снижению их подвижности а; в результате удельная электропроводность  уменьшается (см. формулу (6.1)), а обратная ей величина удельное сопротивление  = 1 /  растет.

Величина, на которую изменится удельное сопротивление про­водника при изменении его температуры на 1 К, называется темпе­ратурным коэффициентом удельного сопротивления ТК_ (_). Диффе­ренциальное выражение ТК_, К^–1, имеет вид:

.

На практике пользуются средним значением ТК_.ср, К^–1, для опре­деленного интервала температур:

,

где ₁ и  ₂ – удельные сопротивления проводника при температурах T₁ и Т₂ соответственно, при этом Т₂ > Т₁.

Таким образом, сопротивление проводника R при температуре t находится по формуле

, (7.1)

где R₀ – сопротивление проводника при температуре t₀ = 20 °C.

Из (7.1.) следует, что зависимость R(t) имеет вид:

где ₁ = R₀_.ср – угловой коэффициент графика.

Из графика зависимости R(t) (рис. 7.1) определяются коэффициенты α₁ и R₀.

Рис. 7.1. График зависимости R(t)

Коэффициент α₁ находится как тангенс угла наклона графика:

.

Коэффициент α находится из выражения:

.

где R₀ - значение R при t = 20, определяется из графика.

В данной лабораторной работе исследуется ТКС проводников (сплав меди и сплав вольфрама), проволочного и угольного резисторов.