Тема: Визначення питомого опору провідника.
Мета: визначити питомий опір; набути навичок користування амперметром, вольтметром, мікрометром
Обладнання: дротина з матеріалу з великим питомим опором, натягнена на дерев'яну планку; амперметр лабораторний; вольтметр лабораторний; джерело постійного струму; вимикач; реостат на 5-10 Ом і 2 А; мікрометр; лінійка з ціною поділки 1 мм; з'єднувальні провідники
Теоретичні відомості.
Питомий опір матеріалу можна обчислити, користуючись формулами:
де R- опір провідника, d - діаметр провідника; - його
довжина; - питомий опір провідника; S - площа його. поперечного перерізу
За законом Ома:
Тоді питомий опір провідника дорівнює (1)
Електричний опір провідника R можна визначити, склавши електричне коло за схемою, наведеною на малюнку.
Хід роботи.
1. Складіть електричне коло за наведеною схемою. Змінюючи положення повзунка реостата, підберіть силу струму, не більшу 0,5 А (щоб не перевантажити джерело струму).
2. Виміряйте довжину дротини лінійкою, а діаметр d - мікрометром у 3 - 4 місцях. Якщо результаті вимірювань діаметра виявляться різними, то обчисліть середнє значення діаметра. Якщо мікрометра немає, то діаметр дроту можна визначити методом рядів, щільно намотавши декілька витків на олівець
|
|
3. Виміряйте силу струму I і напругу U на досліджуваному провіднику.
4. Обчисліть приблизне значення питомого опору провідника за формулою (1).
5. Результати вимірювань і обчислень запишіть у таблицю.
U, В | I, А | d, м | , м | ρ, Ом · м |
6. Визначте інструментальні похибки вимірювальних приладів і похибки відліку. Обчисліть максимальні абсолютні похибки вимірювань величин U, /, d, . Результати залишіть у таблицю.
∆прилU, B | ∆відлU, B | ∆U, B | ∆прилI, A | ∆відлI, A | ∆I, A | ∆прилd, м | ∆відлd, м | ∆d, м | ∆прилl, м | ∆відлl, м | ∆l, м |
7. Обчисліть максимальні відносну і абсолютну похибки вимірювання питомого опору провідника:
; .
8. Запишіть результат вимірювання питомого опору провідника у вигляді: .
9. За допомогою довідника визначте матеріал провідника.
10. За результатами досліджень зробіть висновок.
Контрольні запитання
1. Що таке питомий опір і в яких одиницях його вимірюють?
2. Чому для виготовлення нагрівальних приладів застосовують провідники з великим питомим опором, а для підвідних провідників - з малим?
3. Від чого залежить опір провідника?