Raport z Laboratorium Podstaw Fizyki

ĆWICZENIE NR 29

POMIAR WSPÓŁCZNINIKA ROZSZERZALNOŚCI
LINIOWEJ METALI METODĄ ELEKTRYCZNĄ

Imię i Nazwisko, Nr indeksu, Wydział	Łukasz Krzesaj 170672 Wydział Elektryczny
Termin zajęć: dzień tygodnia, godzina	Poniedziałek 9^15-11^00
Data oddania sprawozdania	16 listopada 2009
Ocena końcowa

Cel ćwiczenia

Pomiar wydłużenia względnego drutu w funkcji temperatury

oraz wyznaczenie liniowego współczynnika rozszerzalności cieplnej.

Zestaw przyrządów
Czujnik mikrometryczny do pomiaru wydłużenia drutu

„Mikrometr Mictrotop”

Zasilacz prądu stałego „Power supply DF17 305B5A”
kl.
(0,3% + 1
) rozdzielczość 0,1

Cyfrowy miernik temperatury „Termometr cyfrowy YF-160A TYPE-K”

Warunki początkowe
t₀ = 20

L₀ = (0,890
0,004)[m]

Wyniki pomiarów

L0	L0	I	t0	t	t	T	L	( L)
m	m	A					m	m
0,890	0,004	0,39	20	23	1	3	0,05	0,01
						0,81			33		13	0,18
						1,21			45		25	1,21
						1,60			61		41	1,60
						2,00			78		58	2,00
						2,40			98		78	2,40
						2,80			114		94	2,80
						3,20			138		118	3,20

L	( L)		( )	(z wykresu)	=A	= A
m	m						%
0,05	0,01	0,056	0,011	0,0167	0,014	0,00356	0,25
0,18			0,202					0,012
0,38			0,427					0,013
0,63			0,708					0,014
0,92			1,034					0,016
1,26			1,416					0,017
1,38			1,550					0,018
1,72			1,933					0,020

Wartość
wyliczona na podstawie nachylenia linii wykresy

(z wykresu) = 0,0167

Wartość
wyliczona na podstawie dwóch punktów wykresu
A=(276; 0,06)

B=(286; 0,20)

y=0,014x-4,004

=0,014

=0,003+0,00056=0,00356

Wnioski

Wykres zależności jest liniowy. Nieliniowość charakterystyki dla większych temperatur mogła być spowodowana niejednakową temperaturą na całej długości drutu. Otrzymana wartość współczynnika rozszerzalności liniowej porównywalna jest z wartościami tego współczynnika dla metali. Współczynnik rozszerzalności liniowej wyznaczono w ćwiczeniu na podstawie wykresu zależności względnego wydłużenia drutu w funkcji temperatury. Jest on równy tangensowi kąta nachylenia tego wykresu. Zaistniały błąd może wynikać nie tyle z samej metody pomiaru, ale sposobu jego realizacji. Otóż ważną rzeczą przy pomiarze temperatury jest odczekanie paru minut od chwili zwiększenia natężenie na transformatorze do momentu odczytu temperatury na mierniku. Czas ten potrzebny jest, aby układ znalazł się w stanie równowagi ( ilość ciepła wydzielanego na przewodniku równa ilości ciepła odprowadzanego do otoczenia ).

---