Проверка закона Ома и измерение удельного сопротивления

Лабораторная работ №311

Цель: Проверка закона Ома и измерение удельного сопротивления

Решаемые задачи:

1. Измерение напряжения и силы тока для четырех константановых проводников с разным сечением.
2. Измерение напряжения и силы тока для двух константановых проводников с разной длиной.
3. Измерение напряжения и силы тока для проводников из константана и латуни.
4. Проверка закона Ома и определение сопротивлений.[pic 1]

Оборудование:

Прибор для измерения сопротивления - 1 шт

Источник питания 0 …12 В - 1 шт

Мультиметр LDanalog 20 - 2 шт

Пара кабелей 100 см, красный/синий - 1 шт

Соединительный провод 100 см чёрный - 3 шт

Соединительный провод 25 см чёрный - 1 шт

Порядок выполнения:

В качестве вольтметра и амперметра в работе используются универсальные измерительные приборы (мультиметры) «LDanalog 20». Род тока (переменный или постоянный) и режим работы (измерение тока или напряжения, предел шкалы) выбирается поворотом переключателя. Перед тем как включать приборы в электрическую цепь необходимо выбрать предел измерений, указанный ниже.

1. Подключили вольтметр параллельно константановому проводнику диаметром 1 мм, затем подключили к нему последовательно источник тока и амперметр (рис. 1). Установили пределы измерения вольтметра 3 В и амперметра 3 А постоянного тока.
2. Изменяя с помощью ручки на источнике питания напряжение U от 0 до 1,2 В с шагом 0,1 В для каждого значения U измерили амперметром силу тока I.
3. Присоединили источник тока и измерительные приборы к константановой проволоке диаметром 0,7 мм и провели измерения силы тока и напряжения с шагом по напряжению 0,2 В.
4. Провели аналогичные измерения для константановой проволоки диаметром 0,5 мм с шагом 0,4 В в диапазоне 0…3,6 В, и для константановой проволоки диаметром 0,35 мм с с шагом 0,8 В в диапазоне 0…4,0 В (пределы измерения вольтметра –– 10 В, амперметра –– 3 А).
5. Соединили последовательно два константановых проводника диаметром 0,7 мм с помощью короткого кабеля, и подключите с другой стороны к ним ним вольтметр, амперметр и источник тока. Провели измерения силы тока и напряжения с шагом 0,4 В (пределы измерения вольтметра –– 3 В, амперметра –– 3 А).
6. Подключили приборы к латунной проволоке диаметром 0,5 мм и провели для нее аналогичные измерения силы тока и напряжения с шагом 0,1 В (пределы измерения вольтметра –– 1 В, амперметра –– 3 А). Все полученные данные (2-6) занесли в таблицу 1.[pic 2]

[pic 3]

1. Построили на одной координатной плоскости графики (график 1) зависимости напряжения U от силы тока I для константановой проволоки различного диаметра (1 мм; 0,7 мм, 0,5 мм и 0,35 мм). Для проволоки каждого диаметра из наклона соответствующего графика определили сопротивление R, а также рассчитали поперечное сечение . Полученные значения занесли в таблицу 2.[pic 4]

[pic 5]

[pic 6][pic 7]

1. На основе полученных данных построили график зависимости сопротивления проводника R от его поперечного сечения s (график 2), а также график зависимости сопротивления проводника R от 1/s  (график 3)

[pic 8][pic 9]

[pic 10][pic 11]

1. На одной координатной плоскости построили графики зависимости напряжения U от силы тока I для константановой проволоки длины l = 1 м и l = 2 м диаметром 0,7 мм (график 4). Из каждого графика определили сопротивление R. Полученные значения занесли в таблицу 3.

[pic 12][pic 13]

1. На одной координатной плоскости построили графики зависимости напряжения U от силы тока I для константановой и латунной проволоки одинаковой длины (l = 1 м) и диаметра (0,5 мм) (график 5). По графикам определили сопротивление проводника R а также удельное сопротивление латуни и константана.

[pic 15][pic 16]

ρ 3  = 0,49 Ом*мм²/м ( Константан)