Лабораторная работа №1
По теме
Температурная зависимость электрического сопротивления проводников
Выполнил студент группы ФМ-410 Ворожейкин А. Ю,
Проверил Шарипов И. З.
Уфа 2010г
Цель:
освоить метод измерения электрического сопротивления построить график этой зависимости для 2-х образцов. Найти температурный коэффициент сопротивления образцов.
Теоретическая часть:
Электрическая проводимость определяется по формуле:
– согласно классическим представлениям
–
согласно квантовым представлениям
Выполнение работы
Дано 2 образца. Один из них сделан из чистой меди, другой представляет из себя сплав меди с никелем – константан (60% Cu 40% Ni)
Снимаем значения сопротивления при разных температурах.
Образец №1:
| T, 0
|
R, Ом |
ρ, 10-6
|
|
| 24,9000 |
72,0500 |
8,7333 |
|
| 30,0000 |
72,0200 |
8,7297 |
|
| 40,0000 |
71,9000 |
8,7152 |
|
| 50,0000 |
71,8800 |
8,7127 |
|
| 60,0000 |
71,8800 |
8,7127 |
|
| 70,0000 |
71,8800 |
8,7127 |
|
| 80,0000 |
71,8600 |
8,7103 |
|
| 90,0000 |
71,8300 |
8,7067 |
|
| 100,0000 |
71,7600 |
8,6982
td>
| |
| 110,0000 |
71,7400 |
8,6958 |
|
| 120,0000 |
71,7100 |
8,6921 |
|
Линейные размеры 1 образца l
1
=0,66м, S
1
=0,08 10-6 м2
Удельное электрическое сопротивление:
Коэффициент электропроводности
Образец №2:
Линейные размеры 2 образца d=0,16 мм,
,
N
=1800, диаметр катушки 15мм…7мм => средний диметр 11мм
м
| T, 0
|
R, Ом |
ρ, 10-6
|
|
| 60,0000 |
81,0000 |
0,0261 |
|
| 70,0000 |
84,5000 |
0,0272 |
|
| 80,0000 |
87,5000 |
0,0281 |
|
| 90,0000 |
90,2000 |
0,0290 |
|
| 100,0000 |
92,0000 |
0,0296 |
|
| 110,0000 |
93,3000 |
0,0300 |
|
| 120,0000 |
93,6000 |
0,0301 |
|
| 130,0000 |
91,8000 |
0,0295 |
|
Строим графики зависимости ρ(T):
Вывод:
Образец №1 это константан (для него =5*10-5
, это сплав и, следовательно, электрическое сопротивление у него будет выше, чем у чистого металла). А второй образец – медь(=3,4*10-3
).
По 1 графику видно, что к нему более приемлема классическая теория, т. е. . По 2 графику видно, что к нему приемлема квантовая теория, значения ρ малы.