Мета: Навчитися визначати питомий опір провідника і матеріал, з якого він виготовлений.
Обладнання: дріт з матеріалу з великим питомим опором, натягнутий на дерев’яну планку; амперметр; вольтметр; джерело струму; вимикач; реостат; лінійка; мікрометр; провідники; таблиця питомих опорів.
Теоретичні відомості: Основною електричною характеристикою провідника являється опір. Питомий опір матеріалу можна обчислити, використовуючи формули , , , де ρ – питомий опір провідника; S – площа поперечного перерізу провідника, d – діаметр провідника.
Питомий опір ρ виявляє залежність опору від матеріалу провідника, показує яким опором володіє провідник довжиною 1 м і площею поперечного перерізу 1м2, .
Опір провідника R можна виміряти, склавши електричне коло за схемою, поданою на мал.1.
мал. 1.
У цьому випадку формула для обчислення питомого опору провідника матиме вигляд: (1)
Студенти, дотримуйтесь правил техніки безпеки при виконанні лабораторної роботи.
Хід роботи:
1. Скласти електричне коло за схемою. Змінюючи положення повзунка реостата, підібрати силу струму, не більшу за 0,5 А (щоб не перевантажити джерело струму).
2. Виміряти силу струму І та напругу U на досліджувану опорі при цій силі струму.
3. Виміряти довжину l провідника лінійкою, а діаметр d - мікрометром у трьох – чотирьох місцях. Якщо результати вимірювань діаметра дроту різні, то обчислити середнє значення діаметра.
4. Обчислити приблизне значення питомого опору провідника за формулою (1).
5. Визначити інструментальні похибки вимірювальних приладів і похибки відліку. Обчислити максимальні абсолютні похибки вимірювань величин U, d, I, l. Обчислити максимальні відносну й абсолютну похибки вимірювань питомого опору провідника.
6. Результати вимірювань і обчислень запишіть у таблицю.
І, А | ∆ І, А | U, В | ∆ U,В | l, м | ∆ l,м | d, м | ∆d, м | ρ, Омּм | ∆ ρ Омּм | ερ |
7. Записати результати вимірювання питомого опору провідника у вигляді
8. Визначити з якого матеріалу виготовлено провідник.
Контрольне завдання:
Виконуючи лабораторну роботу, студент отримав результати відображені на шкалах вимірних приладів мал.2.
мал. 2
Визначте:
а) діаметр дроту ____________________________________________________
б) площу поперечного перерізу _______________________________________
в) напругу на провіднику _____________________________________________
г) силу струму в колі _______________________________________________
д) опір провідника __________________________________________________
е) питомий опір _____________________________________________________
є) матеріал, з якого виготовлений дріт __________________________________
Висновок:
____________________
Дата “___”__________200__року
Лабораторна робота 8