Michał Czapla

2 rok, kierunek biologia

Grupa - wtorek, godz. 11.00 - 13.45

1. Wstęp :

Celem ćwiczenia jest wyznaczenie współczynnika temperaturowego oporności właściwej
dla niklu.

Współczynnik ten można wyznaczyć przy pomocy metody regresji lub jak również wykorzystując równanie
.

Schemat mostka Wheatstone'a

Mostek Wheatstone'a jest układem połączonych równolegle oporników. Wyznaczanie oporu nieznanego opornika przy jego użycia polega na takim dobraniu rezystancji opornicy dekadowej, aby różnica potencjałów między węzłami C i D została zrównoważona. Mostek jest w stanie równowagi, gdy przez gałąź CD nie płynie prąd.

Zasada działania mostka opiera się na pierwszym i drugim prawie Kirchoffa.

2. Opracowanie wyników :

1. Obliczanie niepewności systematycznej opornicy dekadowej :

a) dla setek (klasa = 0,05 ; zakres = 100 Ω):

b) dla dziesiątek (klasa = 0,05 ; zakres = 10 Ω):

c) dla jedności (klasa = 0,1 ; zakres = 1 Ω):

Niepewność systematyczna =

2. Wyznaczanie temperaturowego współczynnika oporności właściwej α dla opornika niklowego za pomocą równania:

TEMPERATURA [± 0,5°C]	OPÓR [± 0,056 Ω]	α [1/°C]	ODCHYLENIE OD ŚREDNIEJ α [1/°C]
T0 = 27	R0 = 117
30	120	0,0085	0,0042
33	122	0,0056	0,0012
36	124	0,0055	0,0011
39	125	0,0027	0,0017
42	126	0,0027	0,0017
45	127	0,0026	0,0017
48	128	0,0026	0,0018
51	130	0,0052	0,0008
54	131	0,0026	0,0018
57	133	0,0051	0,0007
60	135	0,0050	0,0006
63	136	0,0025	0,0019
66	139	0,0074	0,0030
69	142	0,0072	0,0028
72	142	0,0000	0,0044
75	144	0,0047	0,0003
78	146	0,0046	0,0002
81	148	0,0046	0,0002
84	150	0,0045	0,0001
87	152	0,0044	0,0001
90	154	0,0044	0,0000
93	157	0,0065	0,0021
96	158	0,0021	0,0023
		↓ŚREDNIA↓	↓SUMA KWADRATÓW↓ ↓ODCHYLEŃ OD ŚREDNIEJ↓
				0,0044	0,000086

3. Obliczanie niepewności systematycznej pomiarów:

4. Wykres zmiany oporu opornika niklowego podczas ogrzewania:

5. Wyznaczanie temperaturowego współczynnika oporności właściwej α dla opornika niklowego za pomocą regresji liniowej:

TEMPERATURA [±1°C]	OPÓR [± 0,056 Ω]	R/R0	T-T0
27	117
30	120	1,025641026	3
33	122	1,042735043	6
36	124	1,05982906	9
39	125	1,068376068	12
42	126	1,076923077	15
45	127	1,085470085	18
48	128	1,094017094	21
51	130	1,111111111	24
54	131	1,11965812	27
57	133	1,136752137	30
60	135	1,153846154	33
63	136	1,162393162	36
66	139	1,188034188	39
69	142	1,213675214	42
72	142	1,213675214	45
75	144	1,230769231	48
78	146	1,247863248	51
81	148	1,264957265	54
84	150	1,282051282	57
87	152	1,299145299	60
90	154	1,316239316	63
93	157	1,341880342	66
96	158	1,35042735	69

Równanie regresji liniowej, odczytane z wykresu ->

Z równania wynika że a=0,0049, a z tego
. Biorąc pod uwagę niepewność systematyczną :

3. Podsumowanie :

Tablicowy współczynnik oporności właściwej α dla niklu jest równy

Współczynnik ten, wyznaczony z równania wynosi
, a wyznaczony metodą regresji liniowej jest równy
.

Współczynnik α wyliczony z równania nie odbiega zbytnio od tego, który został obliczony metodą regresji liniowej. Jednak żaden nie jest zgodny w granicach niepewności pomiarowej z wartością tablicowej.

---