Inżynieria materiałowa Temat: Badanie rezystywności materiałów przewodzących w zależności od temperatury. |
Ćw. Nr 1 |
---|---|
Imię i nazwisko: Radosław Gorzaliński | |
Data ćwiczenia: 17.12.09r. | Data oddania sprawozdania: 14.01.10r. |
1.Wprowadzenie
Materiały powszechnie stosowane w elektrotechnice to: miedź, aluminium i stal.
Miedź jest metalem barwy ceglastoczerwonej, o gęstości 8,96 g/cm³ i temperaturze topnienia 1083 °C. Miedź metaliczna po wytopie i oczyszczeniu jest czerwono-brązowym, miękkim metalem o bardzo dobrym przewodnictwie cieplnym i elektrycznym. Jest dość odporna chemicznie, zalicza się do metali półszlachetnych. Nie ulega działaniu kwasów w warunkach nieutleniających. Miedź jest powszechnie stosowana w elektrotechnice, jest także powszechnie stosowana do produkcji kabli elektrycznych. Stopy miedzi mają wiele zastosowań.
W porównaniu z innymi metalami gęstość aluminium jest mała. Jest metalem dość plastycznym. Czyste, krystaliczne aluminium jest kruche i łamliwe. Aluminium jest gorszym przewodnikiem niż miedź. Stopy aluminium mają większą wytrzymałość od czystego aluminium. Ma bardzo dużo zastosowań w przemyśle.
Stal spośród omawianych materiałów jest najgorszym przewodnikiem. Stal jest to stop żelaza z węglem plastycznie obrobiony i plastycznie obrabialny o zawartości węgla nieprzekraczającej 2,06% co odpowiada granicznej rozpuszczalności węgla w żelazie. Im większa zawartość węgla tym większa twardość stali. Stal szybko koroduje, wiec potrzebna jest ochrona antykorozyjna. Ma zastosowanie między innymi jako przewody służące uziemieniu.
2.Schemat połączenia mostka
3.Opis metodyki pomiaru.
Badamy wartość rezystancji dal temperatury 20o, 40o, 50o, 60o,
Podłączamy przewody pomiarowe do mostka Thompsona tupu TMT-2,
Za pomocą przełącznika czułości równoważymy mostek dobierając odpowiedni zakres i wartość rezystancji, dzięki temu zwiększymy czułość galwanometru i równoważymy ostatecznie mostek,
Odczytujemy z mostka wynik pomiaru, a następnie iloczyn wartości odczytanej z wyskalowanej tarczy oraz wartości mnożnika daje nam wartość rezystancji.
4.Wynik pomiarów rezystancji w formie tabeli
Badany materiał | Rezystancja [Ω] |
---|---|
20o | |
miedź | 0,0046 |
aluminium | 0,00275 |
stal | 0,315 |
Z powyższych danych wynika, że aluminium ma najniższą rezystancję, natomiast stal ma najwyższą. Najwyższy wzrost rezystancji wraz ze wzrostem temperatury możemy zaobserwować w stali, natomiast najniższy w aluminium.
5.Tabela przedstawiająca rezystywność przewodników [Ωm]
Badany materiał | Rezystywność [Ω] |
---|---|
20o | |
miedź | 1,69473*10-7 |
aluminium | 7,23684*10-8 |
stal | 8,,28947*10-6 |
Parametry poszczególnych materiałów
Materiał | Długość przewodu l | Średnica przewodu |
---|---|---|
[mm] | [mm] | |
Miedź | 38 | 1,4 |
Stal | 38 | 1 |
Aluminium | 38 | 2,2 |
6.Wyniki obliczeń w postaci wykresów z wyznaczoną regresją liniowa.
7. Wynik obliczeń oporności właściwej ρ0 oraz współczynnika temperaturowego α.
ρ0[1+α(T-T0)]=ax+b
ρ0αΔT+ ρ0 = ax+b
ρ0α = a
ρ0 = b
Dla miedzi:
ρ0 =2*10-7
α=2,5*10-3
Dla aluminium:
ρ0 =7*10-8
α=1,4*10-3
Dla stali:
ρ0 =4*10-6
α=7,5*10-2