Схема установка для измерения температурной зависимости сопротивления образцов приведена на рис.2. Она состоит из измерителей сопротивления, температуры и нагревательной печи.
Рис. 6.2. Схема лабораторной установки
Исследуемые образцы представляют собой катушки, намотанные из металлического провода разного химического состава. Образцы (А, В, С) помещены в электрическую печь, в которой производится их нагрев. В качестве датчика температуры в печи используется термопара Т, выходные концы которой подключены к измерителю температуры. Измеряемые образцы с помощью переключателя П последовательно подключаются к измерителю сопротивления.
В работе изучается образцы разных промышленных металлических материалов: чистой меди, константана и латуни, химические составы которых приведены в таблице 6.1.
Табл. 6.1.
Марка сплава | Химический состав |
М0 | 99,95 % Cu |
МНМц40-1,5 | Cu+40%Ni+1,5%Mn |
Л80 | Cu+20% Zn |
Порядок выполнения работы:
1. Включить измерители температуры и сопротивления. Дать прогреться приборам в течение трех минут. Записать показания приборов: температуру и сопротивления всех образцов при комнатной температуре.
|
|
2. Включить нагрев печи. Следить за показаниями температуры в печи.
3. По мере нагрева печи записывать сопротивления образцов с шагом 10 оС от комнатной температуры до 120 оС.
4. По окончании измерений выключить питание печи, а также измерителей сопротивления и температуры.
5. Построить графики зависимостей сопротивления образцов от температуры Т. Найти температурный коэффициент сопротивления для каждого образца.
6. Сравнить полученные температурные коэффициенты образцов с табличными значениями из справочников. Определить из какого материала изготовлен каждый образец А, B, C.
7. По полученным данным сделать выводы об основном механизме рассеяния электронов в образцах.
Контрольные вопросы
1. Основные положения классической теории электропроводности металлов.
2. Какими характеристиками электронов определяется проводимость металла согласно классической теории?
3. С какими затруднениями сталкивается классическая теория при объяснении экспериментальных фактов?
4. Что называется подвижностью?
5. В чем согласно классической теории причина электрического сопротивления?
6. Каковы основные положения квантовой теории электропроводности металлов?
7. В чем состоит механизм сопротивление электрическому току согласно квантовой теории?
8. Что такое сверхпроводимость?
Лабораторная работа № 7