Лабораторная работа №1
Исследование электропроводности проводниковых материалов.
Выполнили: студент группы КТЭИ-14
Томилин В.А
Сухоруков А.Ю
Проверил: преподаватель
Черняев В. В.
Пермь 2013г.
ИССЛЕДОВАНИЕ ЭЛЕКТРОПРОВОДНОСТИ ПРОВОДНИКОВЫХ МАТЕРИАЛОВ.
Цель работы: изучение физических явлений в материалах высокой проводимости и сплавах высокого сопротивления; экспериментальное определение основных электрических характеристик (удельное сопротивление, температурный коэффициент сопротивления); освоение методики исследования свойств проводниковых материалов.
Описание установки
Для исследования электропроводности проводниковых материалов в зависимости от температуры используется установка, включающая термостат и мост постоянного тока типа МО-62 (рис. 3). Питание установки осуществляется от сети переменного тока 220 В.
Образца материалов устанавливаются в. термостате.
На панели прибора МО-62 смонтированы:
1. Гальванометр магнитоэлектрической системы с подвижной частью, укрепленной на растяжках.
2. Шесть декадных переключателей. Пять декадныхПереключателей о катушками сопротивления, соединеннымипоследовательно, образуют рычажный магазин, служащий одновременно плечомсравнения моста (Rср). На шестом переключателе N установлены катушки сопротивления, которые соединены последовательно иобразуютплечи отношения моста, что позволяет использоватьэтотпереключатель как множитель Rx •
3. Переключатель питания моста (ПП), имеющий пять фиксированных положений: БН - батарея наружная; БВ - батареи питания моста внутренние (1,5 и 9 В); 1,5 и 36 В - сеть питания моста от сети переменного тока.
|
|
4. Переключатель "Сеть" для включения схемы прибора в сеть переменного тока.
Гнездо для включения вилки при питании прибора от сети.
Рис. 3. Схема измерения (а) и блок-схема (б) установки для
измерения сопротивления.
5. "Пр" - предохранитель.
6. Сигнальная лампочка, сигнализирующая о включении прибора в сеть.
7. Две кнопки "Грубо", "Точно" для последовательного включения источника питания и гальванометра,
Переключатель схемы (ПС) на 4 фиксированных положения: "МП" - метод петли; "ЗИ" - метод трех измерений; "23" - двух зажимная схема измерения; "43" - четырех зажимная схема измерения.
Основные формулы и соотношения, использованные в работе.
Величина 
называется средним температурным коэффициентом удельного сопротивления в данном диапазоне температуры.
Где 
– первоначальное значение сопротивления материала, т. е. до повышения температуры, 
– значение сопротивления материала после повышения температуры, 
- диапазон температуры.
Таблицы и графики результатов измерений и вычислений.
| Первый образец | T, (̊С) | СопротивлениеR, (кОм) |
| 54,1 | 127,1 | |
| 66,2 | 127,1 | |
| 77,5 | 125,1 | |
| 91,4 | 125,1 | |
| 104,2 | 124,7 | |
| Второй образец | T, (̊С) | Сопротивление R, (кОм) |
| 60.3 | 241.1 | |
| 241.1 | ||
| 81.1 | 241.1 | |
| 92.9 | 241.1 | |
| 104.8 | 241.1 | |
| Третий образец | T, (̊С) | Сопротивление R, (гОм) |
| 65,2 | ||
| 74,6 | 7,9 | |
| 83,4 | 7,88 | |
| 94,3 | 7,87 | |
| 104,9 | 7,84 | |
| Четвертый образец | T, (̊С) | Сопротивление R,(дОм) |
| 66,2 | 48,40 | |
| 49,94 | ||
| 89,8 | 51,7 | |
| 97,4 | 52,37 | |
| 103,1 | 54,09 | |
|
|
Температурный коэффициент удельного сопротивления 
( 
).
| № | Первый образец | Второй образец | Третий образец | Четвертый образец |
| 0.0035 | -0.0002 | -0.0003 | -0.0005 | |
| 0.0026 | -0.0003 | 0.0005 | ||
| 0.0028 | -0.0002 | -0.0003 | 0.0005 | |
| 0.0029 | -0.0002 | 0.0003 | ||
| 0.0019 | -0.0001 | 0.0003 | -0.0005 |
Вывод: В данной лабораторной работе проводилось экспериментальное определение основных электрических характеристик (сопротивление, температурный коэффициент сопротивления) на примере четырех материалов. В лабораторной работе проводились замеры сопротивлений образцов при различной температуре. Опытным путем было выяснено, что с увеличением температуры сопротивление данных материалов изменяется по-разному. Это связано со строением каждого образца.