Opracował: Marcin Zając Data: 11.04.2001.

Ćwiczenie nr. 1

Badanie własności elektrycznych metali i stopów.

1. Cel ćwiczenia.

a.) Określenie własności elektrycznych różnych metali i stopów.

b.) Określanie wpływu temperatury na własności elektryczne.

2. Stanowisko do ćwiczenia.

Stanowisko pomiarowe składa się z pięciu podstawowych elementów:

1. Ze stolika, na którym leży mostek Wheatstone`a,

2. Badanej próbki.

3. Pieca oporowego zamocowanego obok stolika,

4. Zasilacza mostka,

5. Miernika temperatury.

Schemat stanowiska pomiarowego.

Zamiast mostka Wheatstone`a do pomiaru może służyć mostek Thomsona .

Schemat mostka Wheatstone`a.

Schemat mostka Thomsona.

3.) Mostek Thomsona służy do pomiaru rezystancji w zakresie od 10^-6 do 1Ω. Mostek ten zawiera, oprócz rezystorów nastawczych (R₃,R_4,R₃^'R₄') i rezystora badanego R_x (występujących w mostku Wheatstone'a ), również rezystor wzorcowy R_W. Pomiar następuje w chwili równowagi, (gdy galwanometr nie wykazuje przepływu prądu). Warunek równowagi mostka Thomsona określa zależność.

W której pojawia się nieznana rezystancja r przewodu łączącego rezystory R_x i R_w. Wartość rezystancji r można wyeliminować dobierając wartości rezystancji nastawczych tak aby spełniały zależność R₃/R'₃=R_4/R'₄.Otrzymamy wtedy warunek równowagi mostka Thomsona niezależny od rezystancji r.

4.)Przebieg ćwiczenia:

a.)Po podłączeniu urządzenia do sieci, przełącznikiem uruchomić zasilacz mostka Wheatstone'a.

b.) Zmierzyć rezystancję wybranej próbki dla temperatury pokojowej i zanotować.

c.) Umieścić badaną próbkę w piecu oporowym.

d.) Dokonać dalszych pomiarów zwiększają temperaturę.

Pomiar dokonywać co 20° C.

e.) Po przeprowadzeniu ok.14 pomiarów wyłączyć urządzenie z sieci.

5.) Do obliczeń korzystam ze wzorów:

1. Rezystywność -( ρ ):

-[Ωm] R- Rezystancja.

q- Poprzeczny przekrój

L-Długość próbki

φ, mm  , m φ-Średnica próbki

q=0,0000025m q -przekrój poprzeczny

b.) Konduktywność - ( λ ):

[
]

6.) Wyniki pomiarów:

Pomiar	Temperatura	L(m)	R( Ω )	ρ( Ωm 	(Ωm)
1	20°	1	0,0127	0,0000000317	31545741,3249211
2	45°	1	0,013	0,0000000325	30769230,7692308
3	60°	1	0,0137	0,00000003425	29197080,2919708
4	75°	1	0,0142	0,0000000355	28169014,084507
5	90°	1	0,0146	0,0000000365	27397260,2739726
6	100°	1	0,0148	0,000000037	27027027,027027
7	120°	1	0,0152	0,000000038	26315789,4736842
8	135°	1	0,0161	0,00000004025	24844720,4968944
9	150°	1	0,0167	0,00000004175	23952095,8083832
10	165°	1	0,0173	0,00000004325	23121387,283237
11	180°	1	0,0179	0,00000004475	22346368,7150838
12	200°	1	0,0187	0,00000004675	21390374,3315508
13	215°	1	0,0192	0,000000048	20833333,3333333
14	230°	1	0,02	0,00000005	20000000

8.) Wnioski :

1. Wraz ze wzrostem temperatury rezystancja przewodników rośnie.

2. Rezystywność wraz ze wzrostem temperatury również rośnie.

3. Konduktywność jest przeciwieństwem rezystywności wraz ze wzrostem temperatury maleje .

4. Rezystancję przewodnika można obniżać po przez stosowanie przewodników o mniejszym przekroju ewentualnie skracając możliwie długość przewodnika.

5. Na pogarszanie przewodności również wpływają takie czynniki jak zanieczyszczenia oraz odkształcenia na zimno.

6. Dzięki znajomości warunków w jakich będzie pracować dany przewodnik możemy lepiej i staranniej dobierać jego rodzaj tak aby uzyskać lepsze efekty.

---