Порядок выполнения работы. Установка для выполнения лабораторной работы состоит из амперметра, вольтметра, блока питания и штатива

Установка для выполнения лабораторной работы состоит из амперметра, вольтметра, блока питания и штатива, снабженного линейкой, на котором укрепляется исследуемый проволочный образец. Схема установки показана на рис.1

Длина образца может изменяться по заданию преподавателя с помощью подвижного контакта. Пропуская по проволоке задаваемый ток, вольтметром измеряют напряжение на концах образца заданной длины. Сопротивление определяют по формуле

R=U/I (1)

Площадь поперечного сечения S можно определить, зная диаметр d проволоки:

(2)

Удельное сопротивление материала проволоки можно найти из соотношения

(3)

откуда

. (4)

С учетом (1) получаем рабочую формулу:

. (5)

Найдем относительную ошибку косвенных измерений

и истинное значение:

№ п/п	I, A	U, B	I, м	d, м	S 2, м	ρ, Ом·м

Задачи

1. Сопротивление алюминиевого провода длиной 20 м и площадью поперечного сечения 1 мм² равно 0,56 Ом. Его удельное сопротивление равно…

Ответы: а) 0,028·10^-6 Ом·м; б) 1·10^-6 Ом·м; в) 0,033·10^-6 Ом·м; г) 0,001·10^-6 Ом·м; д) нет ответа.

2. Две спирали из константана и никеля соединены между собой параллельно. Отношение их длин ℓ ₁: ℓ ₂ = 15: 14; площадей поперечных сечений – S ₁: S ₂ = 5: 4. Обе спирали отдают калориметру одинаковое количество

тепла за одинаковое время. Определить отношение удельных сопротивлений константана и никеля.

3. Определить падение напряжения на реостате сопротивлением 30 Ом, если по нему проходит ток 0,4 А.

4. Определить в общем виде плотность тока в проводнике длиной ℓ и удельным сопротивлением ρ, если напряжение на его концах равно U.

5. Допустимый ток для изолированного медного провода площадью поперечного сечения 1 мм² при продолжительной работе равен 11 А. Сколько метров такой проволоки можно включить в сеть с напряжением 110 В без дополнительного сопротивления?

Контрольные вопросы

1. Цельработы.

2. Сформулируйте закон Ома для замкнутой цепи.

3. Зависит ли сопротивление металла от геометрических параметров и как?

4. Физический смысл удельного сопротивления.

5. Что называется электрическим током? Какова природа сопротивления в металлах?

6. Закон Ома в дифференциальной форме.

7. Вывод рабочей формулы. Ход работы.

Литература

1. Савельев И. В. Курс общей физики. М.: Наука. Т.2, 1982. § 34, 36.

2. Трофимова Т. И. Курс физики. М.: Высшая школа. 2002, § 101.

3. Бондарев Б. В., Калашников Н. П., Спирин Г. Г. Курс общей физики. М.: Высшая школа. 2003, кн. 2. § 4.5, 4.6

Лабораторная работа 2.3

Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском: