Politechnika Lubelska		Laboratorium Techniki Wysokich Napięć
w Lublinie		Ćwiczenie Nr 4
Nazwisko: Ciesielczuk	Imię: Wojciech		Semestr VI	Grupa ED. 4.1	Rok akad. 2010/11
Temat ćwiczenia: Badanie podstawowych własności materiałów przewodzących				Data wykonania 20-04-2011	Ocena

1. Cel ćwiczenia:

Celem pierwszej części ćwiczenia jest określenie rezystywności trzech metali:

Konstantanu, miedzi i żelaza także wyznaczenie temperaturowego współczynnika rezystywności dla tych metali. Celem drugiej części ćwiczenia jest pomiar oraz porównanie rezystancji zestykowej o różnym stopniu wyeksploatowania.

2. Schemat układu pomiarowego

a) Schemat układu

b) Tabela pomiarowa

L.p.	Temperatura	Rezystancja
		C	Cu	Fe	K
1.	23,2	11,53	11,16	26,62
2.	30	11,76	13,05	26,58
3.	40	12,01	13,62	26,55
4.	50	12,23	14,43	26,49
5.	60	12,50	14,93	26,46
6.	70	12,60	16,00	26,41
7.	80	12,59	16,84	26,40
8.	85	12,51	13,38	26,42

c) Dane próbek

Przewodnik	Średnica	Długość	Przekrój
-	m	m
Miedź	0,0001	5	0,0005
Żelazo	0,00025	5	0,00125
Konstant	0,00035	5	0,00175

d) Tabela obliczeń

Temperatura	Rezystywność
	Cu		Fe		K
		m*	α	m*	α	m*	α
					1/K			1/K		1/K
85	0,001251	0,0013753	0,033450	0,0032188	0,0092470	-0,0001216
80	0,001259	0,0016856	0,042100	0,0096057	0,0092400	-0,00014550
70	0,001260	0,0019829	0,040000	0,0092669	0,0092435	-0,00016856
60	0,001250	0,0022861	0,037325	0,0091797	0,0092610	-0,00016333
50	0,001223	0,0022653	0,036075	0,0109332	0,0092715	-0,00018222
40	0,001201	0,0024780	0,034050	0,0173878	0,0092925	-0,00015652
30	0,001176	0,0156880	0,032625	0,0249051	0,0093030	-0,00022097
23,2	0,001153		0,027900		0,0093170

e) Przykładowe obliczenia dla miedzi

f) Charakterystyka rezystancji w zależności od zmian temperatury dla trzech próbek jednocześnie

4. Pomiar rezystancji zestykowej wyłączników

a) Schemat układu pomiarowego do pomiaru rezystancji zestykowej wyłączników

Mostek pomiarowy TMT-5

b) tabela pomiarowa

Nr wyłącznika	Liczba cykli	Rezystancja zestykowa
-	-	m	m	m	Średnia
1	10000	143	103	95	113,6667
2	2000	97,5	90	80	89,1667
3	0	30,75	33	29	30,91667

c) Charakterystyka zależności rezystancji zestykowej w zależności w od liczby cyklów pracy dla wyłącznika ze stykami zbudowanymi z posrebrzanej miedzi

5. Wnioski

Rezystancja miedzi rośnie liniowo. Współczynnik temperaturowy miedzi zmienia się liniowo w odróżnieniu do współczynnika temperaturowego żelaza, który rośnie wykładniczo. Dlatego zależność rezystancji od temperatury jest również liniowa. Dzięki tej właściwości miedzi stosuje się ją na przewodniki w energetyce i ogólnie pojętej elektrotechnice. Jak wynika z charakterystyki rezystancja żelaza rosła wykładniczo wraz ze wzrostem temperatury. Prawdopodobnie nie badaliśmy drutu wykonanego z czystego żelaza, czyli ferrytu. Rezystancja konstantanu wraz ze wzrostem temperatury spada. Konstantan jak widać charakteryzuje się ujemnym współczynnikiem rezystancji. Spowodowane jest to tym, że wzrasta energia elektronów wraz ze wzrostem temperatury. Dzięki temu elektrony z pasma walencyjnego przechodzą do pasma przewodzenia i zwiększa się przewodność, a co za tym idzie spada rezystancja.

Rezystancja zestykowa wyłączników rośnie gwałtownie na początku użytkowania wyłącznika. Potem wzrost rezystancji jest już niewielki. Jak wynika z pomiarów na wzrost rezystancji zestykowej mają też wpływ materiały użyte do wykonania zestyku. Najmniejszą rezystancje mają wyłączniki z miedzianymi zestykami, pokrytymi srebrem. Dość dużą rezystancje mają wyłączniki ze stykami wykonanymi tylko z miedzi. Z oczywistych względów korzystne jest stosowanie wyłączników z posrebrzanymi stykami. Zmniejsza to tzw. „grzanie” się styków wyłącznika, a co za tym idzie zwiększa jego trwałość.

---