про виконання лабораторної роботи №311

Міністерство освіти і науки України

Львівський національний університет імені Івана Франка

 

Кафедра загальної фізики

 

ЗВІТ

 

про виконання лабораторної роботи №311

«Визначення питомого опору резистивної дротини технічним методом»

 

Виконав

студентка групи МТМ - 43

Корнило К. В.

 

Викладач

Антоняк О. Т.

 

 

Львів-2012

 

Завдання до роботи

­ визначити питомий опір технічним методом з точним вимірюванням струму;

­ визначити активний опір даним методом з точним вимірюванням напруги;

­ знайти питомий опір.

Перелік обладнання

­ прилад для вимірювання питомого опору резистивного дроту.

Теоретичний матеріал

На ділянці кола сила струму прямо пропорційна прикладеній напрузі і обернено пропорційна опору првідника:

- інтегральна форма закону Ома для ділянки кола, що не містить джерел струму;

- густина струму;

- напруженість електричного поля – відношення сили, що діє на електричний точковий заряд поміщений в це поле, до величини цього заряду;

- закон Ома для довільної ділянки кола;

Сила струму в повному колі дорівнює відношенню електрорушійної сили кола до повного опору:

- закон Ома для повного кола,

- е. р. с. джерела;

- внутрішній опір джерела;

- сумарний опір провідників і споживачів у зовнішній частині кола.

Фізичною причиною виникнення опору провідників є взаємодія носіїв заряду із елементами структури провідника.

Опір залежить від:

1. матеріалу;

2. розмірів;

3. домішок;

4. температури;

5. дефектів.

 

- питомий опір провідника – опір провідника з одиничною довжиною і площею поперечного перерізу;

- довжина провідника;

- площа поперечного перерізу провідника.

Ідея роботи

Дослідження питомого опору технічним методом виконують шляхом точного вимірювання сили струму, який протікає в досліджуваній дротині, або спаду напруг на дротині. Під час такого вимірювання велике значення має місце приєднання в схему амперметра і вольтметра. На рис. 1 міліамперметром вимірюють струм, який проходить лише через резистор R, а вольтметром – спад напруги на резисторі R і міліамперметрі.

У схемі (рис. 2) міліамперметром вимірюють суму струмів, які проходять через резистор R і вольтметр, а вольтметром – напругу лише на резисторі R. Тому покази міліамперметра та вольтметра у схемі на рис. 1 відрізняються від показів на рис. 2.

Для точного визначення опору резистора потрібно врахувати у першій схемі спад напруги на міліамперметрі, а у другій – струм, який проходить через вольтметр.

Рисунок установки

 

Рис.1 Рис.2

Хід роботи

­ метод точного вимірювання струму:

Таблиця 1

№ п/п
B	mA	Ом	мм	мм
1	0,551		5,360	0.36
2	0,652		5,283	0.36
3	0,752		5,221	0.36

Тут - внутрішній опір міліамперметра ( Ом), - діаметр дротини ( мм).

Опір дротини шукають за формулою:

, де .

- метод точного вимірювання напруги:

Таблиця 2

№ п/п
В	mA	Ом
1	0,52		5,185
2	0,62		5,156
3	0,714		5,274

 

 

Обчислення опору проводять за формулою:

, де - внутрішній опір вольтметра ( Ом); .

Далі визначаємо середнє значення опору у попередніх двох випадках за формулою:

.

- визначення питомого опору дротини:

Питомий опір дротини обчислюємо за формулою:

,

де - площа поперечного перерізу дротини, - довжина дротини, - середнє величина опору дротини.

- обчислення похибок обчислень:

Користуємось формулами:

,

Ом; мм; мм,

.

Кінцевий результат

Отож, в методі точного вимірювання струму, за вище вказаними формулами, отримуємо Ом, а в методі точного вимірювання напруги матимемо Ом. Тоді Ом. Звідси остаточно обчислюємо питомий опір Ом∙мм /м.

Далі залишилось обчислити похибку:

.

Отже, остаточно матимемо: Ом

Висновок

На цій лабораторній роботі я навчилася визначати активний опір технічним методом з точним вимірюванням струму і визначати активний опір даним методом з точним вимірюванням напруги. І також визначила опір резистивної дротини технічним методом.