рефераты конспекты курсовые дипломные лекции шпоры

  • Раздел Образование
  •  / 
  • Удельное сопротивление характеризует зависимость сопротивления проводника от рода материала и внешних условий (температуры).

Реферат Курсовая Конспект

Удельное сопротивление характеризует зависимость сопротивления проводника от рода материала и внешних условий (температуры).

Удельное сопротивление характеризует зависимость сопротивления проводника от рода материала и внешних условий (температуры). - раздел Образование, ЛАБОРАТОРНЫЙ ПРАКТИКУМ по дисциплине «Физика» Методические указания для студентов на базе основного общего образования технического профиля Для Однородного Цилиндрического Проводника С Сопротивлением R, Длиною ℓ...

Для однородного цилиндрического проводника с сопротивлением R, длиною ℓ, площадью поперечного сечения S.

 

r = RS ℓ (3)

 

В системе СИ единица измерения r – Ом.м. Удельное сопротивление зависит от концентрации в проводнике свободных электронов и от расстояния между ионами кристаллической решетки, иначе говоря, от материала проводника.

 

7.4 Ход работы

 

7.4.1 Собираем цепь по схеме (Рисунок 1)

7.4.2 Микрометром определяем диаметр проводника. Вычисляем площадь поперечного сечения

S = d2 (4)

7.4.3 Регулируя источником питания, добиться, чтобы амперметр показывал следующие значения: 0,1А; 0,12А; 0,15А.

7.4.4 Для этих значений силы тока в цепи замерить напряжение вольтметром на участке «ав» (предел измерения вольтметра взять 1,5В).

7.4.5 Пользуясь формулой закона Ома для участка цепи определить

 

R = U I (5)

где U – напряжение на участке,

I – сила тока

           
   
 
     
 
 

 


 

           
   
   
 
 


 

                   
         
 


 

                       
 
 
           

 

 


Рисунок 1. – Схема опыта

 

7.4.6 Определить длину проволоки по линейке.

7.4.7 Вычислить среднее значение сопротивления проводника по формуле

 

Rср = R1 + R2 + R3 (6)  

7.4.8 Вычислить удельное сопротивление:

 

r = RсрS ℓ (7)

7.4.9 Определить по таблице материал, из которого изготовлена проволока,

записать табличное значение

7.4.10 Определить абсолютную погрешность

 

∆ r = çr–rт ç (8)

 

7.4.11 Вычислить относительную погрешность

δr = ∆ r rт × 100 %   (9)

 

7.4.12 Результаты измерений и вычислений записать в таблицу 7.1

 

Таблица 7.1. - Измеряемые и вычисляемые величины

 

Диаметр проводника d, м Площадь поперечного сечения S, м2 Сила тока I, А Напряжение U, В Сопротивление R, Ом Длина проводника ℓ, м Среднее значение сопротивления R, Ом Удельное сопротивление r, Ом. м Табличное значение удельного сопротивления rт, Ом. м Абсолютная погрешность ∆r, Ом. м Относительная погрешность δr, %
                     
     
     

 

7.4.13 Построить график зависимости силы тока на участке цепи от приложенного к нему напряжения, откладывая по оси абсцисс напряжение в вольтах, по оси ординат – силу тока в амперах.

7.4.14 Сделать вывод: зависит ли сопротивление участка цепи от приложенного к нему напряжения.

 

7.5 Контрольные вопросы

 

7.5.1 Объяснить на основе электронной теории зависимость сопротивления

проводника от материала

7.5.2 Удельное сопротивление фехраля 1,1 10-6 Ом. м. Что это значит?

7.5.3 Можно ли таким же способом определить удельное сопротивление медной

проволоки длиной «ав».

7.5.4 Почему подавая напряжение 10 В на «ав» получаем UAB < IB?

7.5.5 Зависит ли удельное сопротивление от температуры?

 

7.6 Содержание отчета

 

7.6.1 Название лабораторной работы

7.6.2 Цель работы

7.6.3 Оборудование

7.6.4 Схема (Рисунок 1)

7.6.5 Расчетные формулы

7.6.6 Таблица

7.6.7 Вывод

 

 

Лабораторная работа № 8

 

8 ИЗМЕРЕНИЕ ЭЛЕКТРОДВИЖУЩЕЙ СИЛЫ И ВНУТРЕННЕГО

СОПРОТИВЛЕНИЯ ИСТОЧНИКА ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ ЭНЕРГИИ

 

8.1 Цель работы

 

8.1.1 Применить на практике один из методов определения ЭДС и внутреннего сопротивления источника электрической энергии

 

8.2 Оборудование

 

8.2.1 Источник электрической энергии

8.2.2 Амперметр

8.2.3 Реостат

8.2.4 Вольтметр

8.2.5 Ключ

8.2.6 Соединительные провода

 

8.3 Краткие теоретические сведения

 

Для получения электрического тока в проводнике необходимо создать и поддерживать на его концах разность потенциалов (напряжение). Для этого используется источник тока. Разность потенциалов на его полюсах образуется вследствие разделения зарядов. Работу по разделению зарядов выполняют сторонние (не электрического происхождения) силы.

При разомкнутой цепи энергия, затраченная в процессе работы сторонних сил, превращается в энергию источника тока.

При замыкании электрической цепи запасенная в источнике тока энергия расходуется на работу по перемещению зарядов во внешней и внутренней частях цепи, с сопротивлениями соответственно R и r.

Величина, численно равная работе, которую совершают сторонние силы при перемещении единичного заряда внутри источника тока, называется электродвижущей силой источника тока Е.

 

E = IR + Ir (1)

 

В СИ выражается в Вольтах (В).

Электродвижущую силу и внутреннее сопротивление источника тока можно определить экспериментально.

 

8.4 Ход работы

 

8.4.1 Определить цену деления шкалы измерительных приборов

8.4.2 Составить электрическую цепь по схеме (Рисунок 1)

8.4.3 После проверки схемы преподавателем замкнуть ключ и, пользуясь реостатом, установить силу тока, соответствующую нескольким делениям шкалы амперметра. Снять показания амперметра и вольтметра.

8.4.4 Опыт повторить 2-3 раза, изменяя сопротивление цепи при помощи реостата.

8.4.5 Замерить напряжение при разомкнутой внешней цепи (ЭДС).

 

       
   
 
 


 

 

E

       
   
R
 
 

 


           
     

 

 


Рисунок 1. – Схема опыта

 

 

8.4.6 Результаты измерений записать в таблицу 8.1.

8.4.7 Вычислить внутреннее сопротивление источника для каждого опыта по формуле:

 

r = E – U I (2)

 

8.4.8 Вычислить среднее значение внутреннего сопротивления:

.

rср = r1 + r2 + r3 (3)

 

8.4.9 Вычислить абсолютную погрешность.

 

∆ r1 | rср - r1 | (4)

 

∆ r2 | rср - r2 | (5)

 

∆ r3 | rср - r3 | (6)

 

∆ rср = ∆ r1 + ∆ r2 + ∆ r3 (7)

 

8.4.10 Вычислить относительную погрешность

 

δ r = ∆ rср rср   × 100 % (8)

 

8.4.11 Результаты измерений и вычислений записать в таблицу 8.1.

 

 

 

Таблица 8.1. - Измеряемые и вычисляемые величины

 

Номер опыта Напряжение на внешней части цепи U,В Сила тока в цепи, I, А ЭДС, Е, В Внутреннее сопротивление r, Ом Среднее значение внутреннего сопротивления rср, Ом Абсолютная погрешность ∆ r, Ом Среднее значение абсолютной погрешности ∆ rср, Ом Относительная погрешность δr, %
               
       
       

 

 

8.5 Контрольные вопросы

 

8.5.1 Какова роль источника тока в электрической цепи?

8.5.2 Каков физический смысл ЭДС?

 

8.6 Содержание отчета

 

8.6.1 Название лабораторной работы

8.6.2 Цель работы

8.6.3 Оборудование

8.6.4 Схема (Рисунок 1)

8.6.5 Расчетные формулы

8.6.6 Таблица

8.6.7 Вывод

 

 

 

Лабораторная работа № 9

 

9 ИЗУЧЕНИЕ ЯВЛЕНИЯ ЭЛЕКТРОМАГНИТНОЙ ИНДУКЦИИ

 

9.1 Цель работы

 

9.1.1 Изучить явление электромагнитной индукции, проверить экспериментально правило Ленца.

 

9.2 Оборудование

 

9.2.1 Полосовой магнит

9.2.2 Гальванометр

9.2.3 Катушка

9.2.4 Соединительные провода

 

9.3 Краткие теоретические сведения

 

Явление электромагнитной индукции состоит в том, что изменяющийся во времени магнитный поток через плоскость, ограниченную замкнутым проводящим контуром, вызывает появление электрического тока в замкнутом контуре. Это явление доказывает взаимосвязь электрического и магнитного полей.

ЭДС индукции определяется скоростью изменения магнитного потока

Еi = - ΔФ Δt (1)

Направление индукционного тока в контуре определяется правилом Ленца: возникающий в контуре индукционный ток имеет такое направление, что созданный им поток магнитной индукции через площадь ограниченную контуром, стремится компенсировать то изменение магнитного потока, которое вызывает данный ток.

Это означает, что при увеличении магнитного потока поле возникающего индукционного тока стремится его уменьшить, а при уменьшении - увеличить. Зная направление магнитного поля индукционного тока, можно определить направление самого тока.

 

9.4 Ход работы

 

9.4.1 Катушку подключить к зажимам гальванометра.

9.4.2 Северный полюс полосового магнита внесите в катушку вдоль ее оси. Заметьте направление отклонения стрелки гальванометра. Выполните рисунок опыта.

9.4.3 Северный полюс полосового магнита вынесите из катушки вдоль ее оси. Заметьте направление отклонения стрелки гальванометра. Выполните рисунок опыта.

9.4.4 Южный полюс полосового магнита внесите в катушку вдоль ее оси. Заметьте направление отклонения стрелки гальванометра. Выполните рисунок опыта.

9.4.5 Южный полюс полосового магнита вынесите из катушки вдоль ее оси. Заметьте направление отклонения стрелки гальванометра. Выполните рисунок опыта.

9.4.6 Изобразите на рисунках направление магнитного поля магнитов.

Определите в каждом опыте, как меняется магнитный поток: нарастает или убывает (при приближении магнита он нарастает, а при удалении – убывает). Укажите это под каждым рисунком: ΔФили ΔФ0.

9.4.7 Исходя из того, как изменяется магнитный поток, определите направление

магнитного поля индукционного тока.

9.4.8 Затем пользуясь правилом буравчика определите направление индукционного тока.

9.4.9 Все ваши результаты отразите на рисунках. Сравните полученные вами по правилу Ленца направления индукционного тока в выполненных четырех опытах с направлениями отклонения стрелки гальванометра. Сделайте вывод.

9.4.10 Качественно проверьте зависимость ЭДС индукции от модуля вектора магнитной индукции и скорости движения магнита.

Для этого:

1. Внесите в катушку вдоль ее оси прижатые друг к другу одноименными полюсами полосовые магниты;

2. Повторите предыдущий опыт, вдвигая магниты в катушку с большей скоростью;

3. Сделайте выводы.

 

9.5 Контрольные вопросы

 

9.5.1 В чем состоит явление электромагнитной индукции?

9.5.2 Почему для обнаружения индукционного тока мы используем катушки, а не отдельные витки из проволоки, ведь сопротивление катушек больше, чем одного витка? (При меньшем сопротивлении сила индукционного тока должна быть больше, и его легче было бы обнаружить).

9.5.3 Покажите, что размерность ЭДС, вычисленная по формуле (1), соответствует вольту.

 

9.6 Содержание отчета

 

9.6.1 Название лабораторной работы

9.6.2 Цель работы

9.6.3 Оборудование

9.6.4 Рисунки опытов – 4 шт.

9.6.5 Выводы

 

 

Лабораторная работа № 10

 

10. ИССЛЕДОВАНИЕ ЗАВИСИМОСТИ СИЛЫ ТОКА ОТ ЭЛЕКТРОЕМКОСТИ КОНДЕНСАТОРА В ЦЕПИ ПЕРЕМЕННОГО ТОКА

 

10.1 Цель работы

 

10.1.1 Исследовать зависимость силы тока от электроемкости батареи конденсаторов в цепи переменного тока.

 

10.2 Оборудование

 

10.2.1 Макет «L, C, R – цепь»

10.2.2 Амперметр для переменного тока

 

10.3 Краткие теоретические сведения

 

Постоянный ток не может существовать в цепи, содержащей конденсатор. В цепи же переменного тока происходит периодическая зарядка и разрядка конденсатора под действием переменного напряжения.

Если ввести обозначение

Хс = 1 ωС , (1)

 

где: Хс – емкостное сопротивление;

ω– циклическая частота;

С – электрическая емкость конденсатора

и вместо амплитуд силы тока и напряжения использовать их действующие значения, то получим:

I = U Xc , (2)

 

Роль этой величины аналогична роли активного сопротивления R в законе Ома. Действующее значение силы тока связано с действующим значением напряжения на конденсаторе точно так же, как связаны согласно закону Ома сила тока и напряжение на участке цепи постоянного тока. Это и позволяет рассматривать величину Xс как сопротивление конденсатора переменному току (емкостное сопротивление). Чем больше емкость конденсатора, тем больше ток перезарядки. Это легко обнаружить по увеличению накала лампы при увеличении емкости конденсатора, так как с увеличением емкости емкостное сопротивление уменьшается. Уменьшается оно и с увеличением частоты.

 

10.4 Ход работы

 

10.4.1 Присоединить амперметр к макету.

10.4.2 Подать на макет переменное напряжение.

10.4.3 Изменять емкость цепи, выдвигая стержень, пронаблюдать за изменением тока в цепи.

10.4.4 Измерить значение силы тока в цепи при 8 положениях стержня. Полученные результаты записать в таблицу10.1.

 

 

Таблица 10.1 – Значения емкостей и токов

 

№ п/п Емкость батареи конденсаторов С, мкф Сила тока в цепи I, А
 
 
 
 
 
 
 
0,5  

 

10.4.5 Построить график зависимости силы тока в цепи от емкости батареи конденсаторов. По оси абсцисс откладывать значения емкости батареи конденсаторов в микрофарадах, по оси ординат – силу тока в цепи в амперах. Сделать вывод: как меняется сила тока в цепи переменного тока при уменьшении емкости батареи конденсаторов.

 

10.5 Контрольные вопросы

 

10.5.1 Почему при уменьшении емкости батареи конденсаторов сила тока в цепи уменьшается?

10.5.2 Как найти емкость батареи конденсаторов при их параллельном соединении, при последовательном соединении?

10.5.3 Почему переменный ток может существовать в цепи, содержащей конденсатор, а постоянный ток - нет?

 

10.6 Содержание отчета

 

10.6.1 Название лабораторной работы

10.6.2 Цель работы

10.6.3 Оборудование

10.6.4 Схема (Рисунок 1)

10.6.5 Расчетная формула

10.6.6 Таблица

10.6.7 График

10.6.8 Вывод

 

 

 

Лабораторная работа № 11

 

11. ИЗМЕРЕНИЕ ИНДУКТИВНОСТИ КАТУШКИ

 

11.1 Цель работы

 

11.1.1 Определить индуктивность катушки.

 

11.2 Оборудование

 

11.2.1 Набор катушек индуктивности

11.2.2 Измерительная линейка

11.2.3 Микрометр

11.2.4 Штангенциркуль

 

11.3 Краткие теоретические сведения

 

Величину ψ, характеризующую связь магнитного потока с замкнутой цепью, сквозь которую он проходит, называют потокосцеплением. Если магнитный поток Ф пронизывает катушку с числом витков ω, то потокосцепление равно произведению числа витков на магнитный поток:

Ψ = ω Ф (1)

 

Если по замкнутой цепи течет ток I, он создает свое собственное магнитное поле вокруг цепи. Пусть через поверхность, охваченную проводниками замкнутой цепи, проходит собственный поток Ф. Если эта цепь представляет собой один плоский контур, то ψ равно Ф.

Таким образом, собственное потокосцепление цепи зависит от ее конфигурации, т.е. от расположения проводников в пространстве.

Когда в замкнутой цепи нет ферромагнетиков, собственное потокосцепление цепи изменяется прямо пропорционально силе тока I в ней:

 

Ψ = LI (2)

 

Коэффициент пропорциональности L остается постоянным только при неизменной конфигурации проводов замкнутой цепи и неизменной окружающей среде.
Развернуть
Открыть в широком формате

– Конец работы –

Эта тема принадлежит разделу:

ЛАБОРАТОРНЫЙ ПРАКТИКУМ по дисциплине «Физика» Методические указания для студентов на базе основного общего образования технического профиля

краевое государственное бюджетное образовательное учреждение среднего профессионального образования среднее специальное учебное заведение... Красноярский колледж радиоэлектроники экономики и управления...

Если Вам нужно дополнительный материал на эту тему, или Вы не нашли то, что искали, рекомендуем воспользоваться поиском по нашей базе работ: Удельное сопротивление характеризует зависимость сопротивления проводника от рода материала и внешних условий (температуры).

Что будем делать с полученным материалом:

Если этот материал оказался полезным ля Вас, Вы можете сохранить его на свою страничку в социальных сетях:

Все темы данного раздела:

Сила тока на участке цепи прямо пропорциональна напряжению на этом участке и обратно пропорциональна его сопротивлению, если оно не меняется.
I = U , R (1)   где: I – сила тока на участке цепи; U – напряжение на нем; R –

Явление наложения когерентных волн, в результате которого происходит перераспределение энергии в волнах, называется интерференцией.
Когерентными называются волны, имеющие одинаковую частоту и постоянную разность фаз. Это волны распространяющиеся от одного и того же источника света. Удобный прибор для наблюдения интерфе

Хотите получать на электронную почту самые свежие новости?
Education Insider Sample
Подпишитесь на Нашу рассылку
Наша политика приватности обеспечивает 100% безопасность и анонимность Ваших E-Mail
Реклама
Соответствующий теме материал
  • Похожее
  • Популярное
  • Облако тегов
  • Здесь
  • Временно
  • Пусто
Теги