3. Метод вимірювань.

Метод вимірювань полягає у визначенні опору метала при різних температурах. Якщо побудувати графік залежності R = f(t°), то шляхом екстраполяції можна знайти опір метала R₀ при 0° С. Тангенс кута нахилу прямої R = f(t,°С) визначається виразом

(4)

і співпадає з величиною в формулі (2). Отже, ТКО визначається виразом:

(5)

4. Послідовність виконання роботи.

1. Скласти електричне коло за схемою (рис. 7).

Рис. 7.

2. Виміряти омметром опір метала при кімнатній температурі.

3. Увімкнути нагрівач, через кожні 10° С вимірювати мультиметром або термометром температуру металу та омметром опір металевого провідника.

4. Результати вимірювань занести до таблиці 1.

Таблиця 1.

t, °С
R, Ом

5. Побудувати графік залежності R=f(t,°С).

6. За графіком визначити R₀ і tgφ.

7. За формулою (5) обчислити ТКО α.

8. У висновках до роботи зазначити, який характер залежності R=f(t°С) для досліджуваного металу, і порівняти одержаний дослідним шляхом ТКО з його табличним значенням.

5. Контрольні запитання.

1. Яка будова кристалічної ґратки металів і який характер сил взаємодії в них?

2. Чому металічні кристали мають добру електропровідність?

З. Як пояснюється залежність опору металів від температури в класичній теорії електропровідності?

4. Чому при виникненні кристалів відбувається розщеплення енергетичних рівнів атомів?

5. Що називається зоною дозволених і зоною заборонених енергій?

6. Як пояснюється провідність металів на основі зонної теорії?

7. Як заповнена у металів валентна зона і де у них знаходиться зона провідності?

8. Який вигляд має експериментальна залежність опору металів від температури?

9. Що характеризує і в яких одиницях вимірюється температурний коефіцієнт опору?

10. Як пояснюється температурна залежність опору металів в квантовій теорії провідності?

11. Який метод вивчення температурної залежності металів використовується в даній роботі?

6. Домашнє завдання.

Для виконання роботи необхідно вивчити наступні питання курсу фізики: типи міжатомних зв'язків у твердих тілах; виникнення кристалічної ґратки; розподіл енергетичних рівнів електронів і виникнення енергетичних зон; валентна зона і зона провідності у металів; класична теорія електропровідності металів, залежність електроопору металів від температури.

7. Прилади та обладнання.

1 Досліджуваний металевий провідник.

2 Термометр.

3 Нагрівач.

4 Автотрансформатор.

5 Омметр.