Студенты группы Эд1 Торопова Екатерина, Давыдова Полина, Фокина Валентина

Дисциплина: Физика

Тема: Определение удельного сопротивления однородного проводника

Выполнили:

Студенты группы Эд1 Торопова Екатерина, Давыдова Полина, Фокина Валентина

Руководитель: Савельева М. Ю.

Лабораторная работа №3

Определение удельного сопротивления однородного проводника

1. Цель работы

Экспериментальное определение удельного сопротивления однородного проводника, проверка линейности зависимости сопротивления от длины однородного проводника, приобретение навыков работы с электроизмерительными приборами.

2. Теоретическая часть

Закон Ома для однородного участка цепи

(1)

Величина электрического сопротивления R зависит от формы и размеров проводника, а также от свойств материала, из которого он сделан, и состояния проводника (например, температуры).

Для однородного проводника цилиндрической формы с постоянным поперечным сечением эта зависимость имеет вид

(2)

где l – длина проводника, S – его поперечное сечение, ρ – зависящий от свойств материала коэффициент, называемый удельным сопротивлением вещества. Величина, обратная удельному сопротивлению, называется удельной электропроводностью вещества.

Единица удельного сопротивления есть Ом·м. Если в (2) положить l=1, S=1, то R численно будет равно ρ. Удельное сопротивление вещества есть сопротивление куба с ребром 1м из данного вещества, выраженное в омах, при токе, параллельном одному из ребер куба. В таблице 1 приведены удельные сопротивления некоторых веществ.

Таблица 1 ­–Удельное сопротивлениеρ различных материалов

3. Оборудование

Источник постоянного тока с постоянным внутренним сопротивлением, реостат, амперметр, вольтметр.

4. Порядок выполнения работы

1. Мы собрали электрическую схему, как показано на рисунке 1, соединив источник питания Ԑ, реостат R, амперметр и вольтметр.

Рисунок 1 –Электрическая схема.

2. Мы нанесли на поверхности реостата разметку длины его рабочей части.

3. Выполнили необходимые расчеты

1) Рассчитали количество витков провода n на реостате, приходящихся на ∆l его рабочей длины.

2) Рассчитали диаметр провода d по формуле (3)

d=100 мм/100=1 мм

(3)

3)По формуле (4) определили длину проводника l, приходящегося на ∆l длины рабочей части реостата

(4)

где D – диаметр рабочей части реостата, D =75мм.

L₅= 3,14*75*100= 23550 мм

4)Вычислили площадь поперченного сечения проводника

(6)

S=3,14*1²/4=0,785 = 785 *10^-3 (мм²)

5) По формуле рассчитали сопротивление R для каждого измерения.

6) рассчитали удельное сопротивление проводника ρ для различных положений ползунка реостата

4. Полученные результаты мы представили в таблице2.

Таблица 2­- Результаты измерений и вычислений

Положение ползунка	Количество витков, n	Длина провода lуч, м	U, В	I, А	R, Ом	Ом*м
1. L=20 мм		4,71	5,32	3,62	1,46	2,43*10-7
2. L=40 мм		9,42	6,25	2,11	2,96	2,46*10-7
3. L=60 мм		14,13	6,68	1,50	4,45	2,47*10-7
4. L=80 мм		18,84	6,97	1,14	6,11	2,54*10-7
5. L=100 мм		23,55	7,10	0,97	7,31	2,43*10-7

5. Вычислили среднеарифметическое значение ρ по формуле

(8)

где n – число измерений.

_ср = 2,46*10^-7 Ом*м

6. Построили график R(L)

Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском: