Проверка закона Ома и измерение удельного сопротивления

Работа 311

Проверка закона Ома и измерение удельного сопротивления

Решаемые задачи

• Измерение напряжения и силы тока для четырех константановых проводников с разным сечением.

• Измерение напряжения и силы тока для двух константановых проводников с раз ной длиной.

• Измерение напряжения и силы тока для проводников из константана и латуни. • Проверка закона Ома и определение сопротивлений.

В электрических цепях, состоящих из метал

–

лических проводников, падение напряжения на

проводнике U пропорционально силе тока I через

него, т.е. выполняется закон Ома:

U = R ⋅ I, (1)

+

+

A

V

+

где R –– величина, называемая электрическим со

противлением проводника.

Сопротивление R проводника длины l и с пло щадью поперечного сечения s можно найти как

R = �� ⋅ls, (2)

где �� –– удельное сопротивление материала, из которого изготовлен проводник.

В этой работе необходимо измерить зависи мость между силу тока I и падением напряжения U для проводников, изготовленных из различных материалов, с разным сечением и длиной. Из по лученных зависимостей U(I) для каждого провод ника определяется сопротивление, исследуется зависимость сопротивления от сечения и длины проводника, а также определяется удельное со противление материала проводника.

1

РАБОТА 311 2

В работе исследуются проволоки, изготовлен ные из константана и латуни. Константан (от лат. constans, родительный падеж constantis –– по стоянный, неизменный) –– сплав меди (Cu) (око ло 59%), никеля (Ni) (39–41%) и марганца (Mn)

(1–2%), который обладает слабой зависимостью электрического сопротивления от температуры. Латунь (от нем. Latun), сплав на основе ме ди(Cu), в котором главной добавкой является цинк (Zn) (до 50%).

Рис.1. Экспериментальная установка для проверки закона Ома.

Оборудование

Прибор для измерения сопротивления 1 шт. 55057

Источник питания 0 …12 В 1 шт. 52149

Мультиметр LDanalog 20 2 шт. 531120

Пара кабелей 100 см, красный/синий 1 шт. 50146

Соединительный провод 100 см чёрный 3 шт. 50133

Соединительный провод 25 см чёрный 1 шт. 50123

Порядок выполнения работы

Примечание: В качестве вольтметра и амперметра в работе используются универсаль ные измерительные приборы (мультиметры) «LDanalog 20». Род тока (переменный или по стоянный) и режим работы (измерение тока или напряжения, предел шкалы) выбирается поворотом переключателя. Перед тем как включать приборы в электрическую цепь необхо димо выбрать предел измерений, указанный ниже.

• Подключите вольтметр параллельно константановому проводнику диаметром 1 мм, за тем подключите к нему последовательно источник тока и амперметр (рис. 1). Устано вите пределы измерения вольтметра 3 В и амперметра 3 А постоянного тока.

• Изменяя с помощью ручки на источнике питания напряжение U от 0 до 1,2 В с шагом 0,1 В для каждого значения U измерьте амперметром силу тока I. Результаты измере ний занесите в таблицу.

• Пересоедините источник тока и измерительные приборы к константановой проволоке диаметром 0,7 мм и проведите измерения силы тока и напряжения с шагом по напря жению 0,2 В.