POLITECHNIKA POZNAŃSKA WYDZIAŁ ELEKTRYCZNY KIERUNEK: ELEKTROTECHNIKA ZAKŁAD WYSOKICH NAPIĘĆ I MATERIAŁÓW ELEKTROTECHNICZNYCH
imię i nazwisko:			Temat ćwiczenia: Badanie rezystywności materiałów przewodzących w zależności od temperatury.
Rok akademicki:	grupa dziekańska	grupa	Data wykonania ćwiczenia	Data oddania sprawozdania	Nr ćwiczenia:
2008/2009	E5	5	3 XI 2008	17 XI 2008	1

1. SCHEMAT POŁĄCZENIA MOSTKA:

Rys. 1.Schemat Mostka Thompsona

2. OPIS METODYKI POMIARU:

Do pomiaru używaliśmy technicznego mostka Thompsona typu TMT-2. Do mostka podłączyliśmy zasilacz prądu stałego o napięciu 1,5V, zwracając uwagę na biegunowość napięcia. Galwanometr w pierwszej fazie pomiaru zwarliśmy, a przełącznik zakresu pomiaru był nastawiony na wartość największą. W drugiej fazie połączyliśmy przewody pomiarowe zgodnie z rysunkiem 1. Następnie przełącznik Następnie przełącznik czułości galwanometru ustawiliśmy w pozycji „0,1Z” i wstępnie zrównoważyliśmy mostek dobierając odpowiednio zakres i wartość rezystancji płynnie regulowanego opornika R2. Galwanometr załączaliśmy do układu wciskając i przytrzymując przycisk załączania. Po wstępnym zrównoważeniu mostka zwiększyliśmy czułość galwanometru i równoważyliśmy ostatecznie mostek. Wynikiem pomiaru jest wartość rezystancji równa iloczynowi wartości odczytanej z wyskalowanej tarczy oraz wartości mnożnika, zależnej od ustawionego zakresu pomiarowego.

Badane próbki umieszczaliśmy w komorze klimatycznej, która nastawiliśmy do odpowiedniej temperatury. I tak kolejno badaliśmy rezystancję w temperaturze: 30°, 40°, 50°, 60° i 70° dla miedzi, aluminium i stali.

3. WYNIKI POMIARU ORAZ WNIOSKI:

BADANY MATERIAŁ TEMPARATURA [°C]	STAL	ALUMINIUM	MIEDŹ
30°	335 mΩ	26 mΩ	9,5 mΩ
40°	330 mΩ	26,25 mΩ	9 mΩ
50°	336 mΩ	26 mΩ	9,5 mΩ
60°	340 mΩ	26,5 mΩ	10 mΩ
70°	340 mΩ	26,75 mΩ	10,25 mΩ

Tab. 1. Zestawienie wyników pomiaru

Z powyższych wykresów wynika, że rezystancja w przypadku stali i miedzi jest mniejsza w temperaturze 40°C niż w 30°C. A dla aluminium odwrotnie, jest większe w temp. 40°C niż 30°C. Natomiast powyżej 50°C rezystancje są rosną wraz ze wzrostem temperatury.

Z wykresu ogólnego wynika, że największą rezystancje własną ma stal a najmniejszą miedź. Dlatego lepiej w instalacjach elektrycznych stosować miedź.

4. OBLICZENIA REZYSTYWNOŚCI BADANYCH PRÓBEK:

Rezystywność (rezystancja właściwa) to miara oporu z jakim materiał przeciwstawia się przepływowi prądu elektrycznego. Rezystywność jest zazwyczaj oznaczana jako ρ (mała grecka litera rho). Jednostka rezystywności w układzie SI jest omometr (1 Ωm). Rezystywność materiału wyznaczyć można znając wymiary geometryczne i rezystancje jednorodnego bloku danego materiału:

gdzie:

R - rezystancja,

S - pole przekroju poprzecznego elementu,

l - długość elementu.

Tak więc korzystając z powyższego wzoru oraz tabeli:

Materiał	długość przewodu l [mm]	średnica przewodu Ø [mm]
Miedź	38	1,4
Stal	38	1
Aluminium	38	2,2

Tab. 2.

obliczamy rezystywność badanych próbek:

BADANY MATERIAŁ TEMPARATURA [°C]	STAL	ALUMINIUM	MIEDŹ
30°	0,0000692 Ωm	0,000026 Ωm	0,00000385 Ωm
40°	0,0000682 Ωm	0,00002625 Ωm	0,000003647 Ωm
50°	0,0000694 Ωm	0,000026 Ωm	0,00000385 Ωm
60°	0,00007024 Ωm	0,0000265 Ωm	0,000004052 Ωm
70°	0,00007024 Ωm	0,00002675 Ωm	0,000004153 Ωm

Tab. 3.

5. ZALEŻNOŚĆ REZYSTYWNOŚCI OD TEMPERATURY:

6. WYNIKI OBLICZEŃ OPORNOŚCI WŁAŚCIWEJ ρ₀ ORAZ WSPÓŁCZYNNIKA TEMPARATUROWEGO α.

Stal:

ρ₀=1,00139

α= -0,0333

Aluminium:

ρ₀=-37733,89

α=-0,0667

Miedź:

ρ₀=-246789,81

α=-0,065

---