Państwowa Wyższa Szkoła Zawodowa im. Stanisława Staszica w Pile Instytut Politechniczny Pracownia Matematyki, Fizyki i Chemii Laboratorium z fizyki
Ćwiczenie nr 7 Temat: Wyznaczanie temperaturowego współczynnika oporu dla platyny za pomocą mostka Wheatstone'a.
Rok akademicki: 2009/2010	Wykonawcy: J. Goldstein J. Stachowiak	Data wykonania ćwiczenia: 2.03.2010r	Data oddania sprawozdania: 16.03.2010
Kierunek: MiBM
Specjalność: -
Studia stacjonarne
Nr grupy			Ocena:
UWAGI:

1. Wstęp

Ćwiczenie polegało na wyznaczeniu temperaturowego współczynnika oporu platyny za pomocą mostka Wheatstone'a.

Jako danych użyliśmy pomiarów wykonanych w laboratorium fizycznym (Zał. 1).

2. Wzory

Dla metali opór elektryczny rośnie wraz ze wzrostem temperatury zgodnie z zależnością:

R=R₀(1+αΔT)

Gdzie α oznacza temperaturowy współczynnik oporu, ΔT zmianę temperaury,
R₀ opór w temperaturze zero stopni.

Ponieważ nie znamy R₀, to temperaturowy współczynnik oporu możemy wyznaczyć mierząc kolejne zmiany oporu i wyznaczając ich stosunek zgodnie ze wzorem:

R₁=R₀(1+αT₁) oraz R₂=R₀(1+αT₂),

to stosunek R₁/ R₂ jest równy:

R₁/ R₂=(1+αT₁)/( 1+αT₂),

co po przekształceniu daje:

α=(R₁-R₂)/(R₂T₁-R₁T₂).

3. Metoda pomiaru

Doświadczenie wykonujemy przy użyciu:

- mostka Wheatstone'a,

- termometru elektronicznego,

- płyty grzejnej,

- autotransformatora,

- czujnika platynowego,

- naczynia z wodą.

W doświadczeniu korzystamy z laboratoryjnego mostka Wheatstone'a.
Łączymy czujnik z odpowiednim wejściem na mostku i umieszczamy go w naczyniu z wodą. Temperaturę płyty grzejnej regulujemy za pomocą autotransformatora.
Mierzymy temperaturę oraz opór początkowy. Kolejne pomiary wykonujemy co 5 stopni
aż do momentu wrzenia wody.

4. Wyniki

Po dokonaniu pomiarów otrzymaliśmy, że współczynnik korelacji między mierzoną temperaturą a opornością wynosi:

0,99

Jako, że jest on bliski jedności można potraktować tą zależność jako funkcję liniową.

Według wzoru:

α=(R₁-R₂)/(R₂T₁-R₁T₂)

Policzyliśmy współczynnik temperaturowy dla 16 przypadków otrzymując średni wynik na poziomie:

0,011[1/°C],

z odchyleniem wyników wynoszącym:

0,0022687

5. Wnioski

Mostek Wheatstone'a pozwala na wykonanie aproksymacji liniowej bazując na podanych danych. Poprawność przeprowadzonych obliczeń potwierdza tablicowy współczynnik temperaturowy oporu platyny: 0.0038 1/°C („Tablice Fizyczno - Astronomiczne”, Adamantan 1995 ). Odchylenie wyznaczonej wartości od wartości tablicowej wynosi 0,45%.

6. Błędy pomiarowe

4

---