Цель: определить удельное сопротивление спирали
Оборудование: источник питания, реостат, исследуемый резистор (спираль), панель с электроизмерительными приборами, соединительные провода, штангенциркуль.
Краткие теоретические сведения
Сопротивления проводника зависит от: длины - l, сеченияSи рода вещества- r
S = 
(1)
R= 
(2)
r= 
(3)
Если собрать электрическую цепь по схеме (рис. 1), то по закону Ома для участка цепи можно найти сопротивление.
I=U/R (4)
R= U/I (5)
 |
Рисунок 1 – Схема электрической цепи
Порядок выполнения работы
1. Собрать цепь по схеме (рис.4.14) и показать преподавателю.
2. Сделать соответствующие измерения тока и напряжения U и I, изменяя положение ползунка реостата три раза.
3. Штангенциркулем измерить диаметр d проволоки в трех точках, из которой изготовлена спираль и найти средне значение.
4. Определить диаметр D витка спирали в трех точках и найти среднее значение.
5. Подсчитать число витков n в спирали добавив еще 2 витка
6. Все данные занести в таблицу 4.15
Таблица 4.15 − Экспериментальные данные
| № | U, B | I, A | R, Oм | n | d, м | D, м | r Oм∙м | rср Ом∙м |  r
Ом∙м
| rср
Ом∙м
| d% | Материал |
Обработка результатов измерения
1 Определить сечение провода по формуле (4.40)
_________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
|
|
2. Найти длину провода l = n2 
r = n D, где n – число витков спирали
________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
3. Определить сопротивление проводника по формуле (4.44)
______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
4. Определить удельное сопротивление проводника по формуле(4.42)
__________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
5. Рассчитать погрешность удельного сопротивления методом среднего арифметического
____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
|
|
6. Определить материал проводника по таблице А.3 приложения А
______________________________________________________________________________________________
7. Сделать вывод(чему научились, что доказали, в чем убедились)
______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
Ответы на контрольные вопросы лабораторной работы №2
1. Что называется удельным сопротивлением металла?
________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
2. От чего зависит удельное сопротивление?
________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
3. Два проводника одинаковой длины и одинакового диаметра включены в цепь параллельно. В одном проводнике ток в 2раза больше, чем в другом. Каким удельным сопротивлением обладают эти проводники?
__________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
|
|
4. Какой проводник (медный или никелиновый) обладает лучшей удельной
проводимостью, почему?
________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
Приложение А
Таблица А.3-Удельное электрическое сопротивление некоторых металлов, сплавов и материалов
| Металл, сплав, материал | Удельное сопротивление ρ,Ом∙м | Металл, сплав, материал | Удельное сопротивление ρ,Ом∙м |
| Алюминий | 2,7 ∙ 10-8 | Никелин | 4,2∙10-7 |
| Вольфрам | 5,3∙10-8 | Никель | 7,3∙10-8 |
| Дуралюмин | 3,3∙10-8 | Нихром | 1,05∙10-6 - 1,1∙10-6 |
| Железо | 9,9∙10-8 | Олово | 1,13∙10-7 |
| Инвар | 81∙10-8 | Осмий | 9,5∙10-8 |
| Иридий | 5,3 ∙10-8 | Реотан | 4,5∙10-7 |
| Константан | 4,7∙10-7 - 5,2 ∙10-7 | Сталь | 1,2∙10-7 |
| Калий | 7,1∙10-8 | Свинец | 2,07∙10-7 |
| Латунь | 6,3∙10-8 -7,1 ∙10-8 | Уголь | 4∙10-5 - 5∙10-5 |
| Магний | 4,5 ∙ 10-8 | Фехраль | 1,1∙10-6 – 1,3∙10-6 |
| Манганин | 3,9∙10-7 – 4,8 ∙10-7 | Цинк | 5,95∙10-8 |
| Медь | 1,68 ∙10-8 |
Отчет по лабораторной работе № 7
студента группы_______________
ФИО_______________________________________________________________
ТЕМА: «ИССЛЕДОВАНИЕ ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОГО И ПАРАЛЛЕЛЬНОГО СОЕДИНЕНИЯ ПРОВОДНИКОВ. ПРОВЕРКА ЗАКОНА ОМА»
Цель: научиться собирать схему последовательного и параллельного соединения проводников. Проверить закон Ома для данных соединений.
Оборудование: набор сопротивлений: 1Ом, 2Ом, 4Ом; источник питания; реостат; ключ; соединительные провода; амперметр; вольтметр; омметр.