Лабораторная работа №3
Исследование электропроводности проводниковых материалов.
Выполнили: студент группы ЭМ-17
Томилин В.А
Проверил: преподаватель
Черняев В.В.
Пермь 2018 г.
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.
Таблицыи графики результатов измерений и вычислений.
| Первый образец | T, (̊С) | СопротивлениеR, (кОм) |
| 125,1 | ||
| 120,2 | ||
| 125,1 | ||
| 127,1 | ||
| 121,7 | ||
| Второй образец | T, (̊С) | Сопротивление R, (кОм) |
| 240,1 | ||
| 240,2 | ||
| 245,1 | ||
| 242,1 | ||
| 240,7 | ||
| Третий образец | T, (̊С) | Сопротивление R, (гОм) |
| 7,96 | ||
| 7,95 | ||
| 7,92 | ||
| 7,89 | ||
| 7,87 | ||
| Четвертый образец | T, (̊С) | Сопротивление R,(дОм) |
| 44,5 | ||
| 43,6 | ||
| 47,11 | ||
| 50,7 | ||
| 52,57 | ||
|
|
Температурный коэффициент удельного сопротивления 
( 
).
| № | Первый образец | Второй образец | Третий образец | Четвертый образец |
| 0.003 | 0.00003 | -0.0001 | -0.0012 | |
| 0.00065 | -0.00014 | 0.0017 | ||
| 0.0003 | 0.00015 | -0.00015 | 0.0023 | |
| -0.0004 | 0.000037 | -0.00016 | 0.0025 | |
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.