1. Включите источник регулируемого напряжения (ИРН) в цепь переменного тока 220 В. и снимите вольтамперную характеристику стальной проволоки (зависимость силы тока от напряжения). Силу тока измеряйте от нуля через каждые 5 мА после непродолжительной выдержки в течение 2-5 мин. Результаты измерений запишите в таблицу 2. Напряжение на этой установке не должно превышать 1,5 В.
2. По данным таблицы 1 постройте вольтамперную характеристику стальной проволоки. На вертикальной оси ординат отложите силу тока, на горизонтальной оси абсцисс – напряжение.
3. Рассчитайте по формуле (13) статическое сопротивление при измеренных значениях тока и напряжения. При этом будем предполагать статическое сопротивление величиной, равной сопротивлению проволоки для первой рабочей точки с наименьшими значениями тока и напряжения (в этом случае проходимый ток мал, нагревание проводника незначительное и температура проводника примерно равна комнатной температуре).
4. Рассчитайте по формуле (12) температуру стальной проволоки при прохождении электрического тока в 0С и К.
|
|
5. Рассчитайте по формуле (8) для последних четырех – пяти рабочих точек на вольтамперной характеристики коэффициент теплопроводности воздуха. Результаты расчета запишите в табл. 2.
6. Оцените методом средних значений среднюю абсолютную и относительную погрешности коэффициента теплопроводности воздуха.
7. Сделайте краткие выводы по работе.
Табл. 1
Некоторые постоянные экспериментальной установки | ||
Радиус проволоки, r, м | r= | |
Длина проволоки, l, м | l= | |
Радиус цилиндра, Rц, м | Rц= | |
Комнатная температура, Т2, 0С | Т2= | |
Сопротивление амперметра, | ||
Экспериментальные данные для расчета коэффициента теплопроводности Таблица 2.
№ | I, | V, | P, | R, | t, | Темпера-тура про-волоки, | Темпера-тура ци-линдра, | Коэффи-циент те-плопро-водности, c, |
мА | В | Вт | Ом | 0С | T1, К | Т2,К | Вт/(мК) | |
КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ.
1. Объясните природу теплопроводности в газах.
2. Получите размерность коэффициента теплопроводности.
3. Поясните температурную зависимость коэффициента теплопроводности для газов.
|
|
4. Получите формулу для определения коэффициента теплопроводности для газов.
5. Получите рабочую формулу для определения коэффициента теплопроводности воздуха, используемой в данной лабораторной работе.