AGH Materiałoznastwo Elektrotechniczne Laboratorium |
Grupa 2: |
||||
wydział EAIiE |
rok akademicki 2011/2012 |
rok studiów II |
|
||
Temat : Ćwiczenie 2 Zależność rezystywności materiałów przewodzących od temperatury |
|||||
data wykonania 13.10.2011 |
data zaliczenia
|
ocena
|
|||
Próbka 1 - Miedź |
|
|
||
Napięcie [mV] |
Przelicznik |
Temperatura [°C] |
Rezystancja [mΏ] |
Rezystywność [Ώ*m] |
-2,61 |
33,33 |
-87,00 |
23 |
9,03E-09 |
-2,37 |
|
-79,00 |
26,5 |
1,04E-08 |
-2,01 |
|
-67,00 |
28,5 |
1,12E-08 |
-1,91 |
|
-63,67 |
31 |
1,22E-08 |
-1,66 |
|
-55,33 |
32,5 |
1,28E-08 |
-1,53 |
|
-51,00 |
34 |
1,33E-08 |
-1,36 |
|
-45,33 |
35 |
1,37E-08 |
-1,09 |
|
-36,33 |
37 |
1,45E-08 |
-0,61 |
|
-20,33 |
41 |
1,61E-08 |
-0,51 |
|
-17,00 |
41 |
1,61E-08 |
-0,36 |
|
-12,00 |
42 |
1,65E-08 |
-0,25 |
|
-8,33 |
43 |
1,69E-08 |
-2,61 |
|
-87,00 |
20 |
7,85E-09 |
-2,28 |
|
-76,00 |
24 |
9,42E-09 |
-2,01 |
|
-67,00 |
27 |
1,06E-08 |
-1,8 |
|
-60,00 |
29 |
1,14E-08 |
-1,65 |
|
-55,00 |
31 |
1,22E-08 |
-1,46 |
|
-48,67 |
33 |
1,30E-08 |
-1,26 |
|
-42,00 |
35 |
1,37E-08 |
-1,05 |
|
-35,00 |
36 |
1,41E-08 |
-1,07 |
|
-35,67 |
37 |
1,45E-08 |
-0,99 |
|
-33,00 |
38 |
1,49E-08 |
-0,89 |
|
-29,67 |
39 |
1,53E-08 |
-0,72 |
|
-24,00 |
40 |
1,57E-08 |
|
|
46,7 |
58,6 |
2,30E-08 |
|
|
45,7 |
52 |
2,04E-08 |
|
|
44,7 |
56,5 |
2,22E-08 |
|
|
40 |
55,6 |
2,18E-08 |
|
|
37 |
55 |
2,16E-08 |
|
|
34 |
54 |
2,12E-08 |
|
|
31 |
53,5 |
2,10E-08 |
|
|
28 |
53 |
2,08E-08 |
|
|
25,6 |
52,6 |
2,06E-08 |
Próbka 2 - Aluminium |
|
|
||
Napięcie |
Przelicznik |
Temperatura [°C] |
Rezystancja [mΏ] |
Rezystywność [Ώ*m] |
-3,77 |
33,33 |
-125,67 |
5 |
7,85E-09 |
-3,52 |
|
-117,33 |
6,1 |
9,58E-09 |
-3,01 |
|
-100,33 |
7,6 |
1,19E-08 |
-2,87 |
|
-95,67 |
9,5 |
1,49E-08 |
-2,45 |
|
-81,67 |
10 |
1,57E-08 |
-2,06 |
|
-68,67 |
11 |
1,73E-08 |
-1,68 |
|
-56,00 |
11,5 |
1,81E-08 |
-1,34 |
|
-44,67 |
12,5 |
1,96E-08 |
-0,97 |
|
-32,33 |
13 |
2,04E-08 |
-0,82 |
|
-27,33 |
14 |
2,20E-08 |
-0,45 |
|
-15,00 |
15 |
2,36E-08 |
|
|
30 |
20 |
3,14E-08 |
|
|
32,3 |
20 |
3,14E-08 |
|
|
35,4 |
20,5 |
3,22E-08 |
|
|
40,2 |
20,5 |
3,22E-08 |
|
|
42 |
21 |
3,30E-08 |
|
|
45 |
21,3 |
3,34E-08 |
|
|
48 |
21,5 |
3,38E-08 |
|
|
49,9 |
22 |
3,45E-08 |
Przekrój [m*m] |
0,00000314 |
|
|
|
Długosc [m] |
2 |
|
|
|
Próbka 3 - Cyna |
|
|
||
Napięcie [mV] |
Przelicznik |
Temperatura [°C] |
Rezystancja [mΏ] |
Rezystywność [Ώ*m] |
-2,21 |
33,33 |
-73,67 |
175 |
1,55E-07 |
-2,01 |
|
-67,00 |
190 |
1,68E-07 |
-1,81 |
|
-60,33 |
205 |
1,81E-07 |
-1,61 |
|
-53,67 |
215 |
1,90E-07 |
-1,43 |
|
-47,67 |
225 |
1,99E-07 |
-1,36 |
|
-45,33 |
235 |
2,08E-07 |
-1,07 |
|
-35,67 |
245 |
2,16E-07 |
-0,96 |
|
-32,00 |
255 |
2,25E-07 |
-0,81 |
|
-27,00 |
265 |
2,34E-07 |
-0,64 |
|
-21,33 |
275 |
2,43E-07 |
|
|
36,20 |
370 |
3,27E-07 |
|
|
31,00 |
360 |
3,18E-07 |
|
|
29,00 |
355 |
3,14E-07 |
|
|
27,50 |
353 |
3,12E-07 |
|
|
27,30 |
350 |
3,09E-07 |
|
|
26,00 |
349 |
3,08E-07 |
|
|
|
|
|
Przekrój [m*m] |
1,76625E-06 |
|
|
|
Długosc [m] |
2 |
|
|
|
Próbka 5 - Kantal |
|
|
||
Napięcie [mV] |
Przelicznik |
Temperatura [°C] |
Rezystancja [Ώ] |
Rezystywność [Ώ*m] |
-2,51 |
33,33 |
-83,67 |
6,9 |
6,77E-09 |
-2,09 |
|
-69,67 |
7,2 |
7,07E-09 |
-1,94 |
|
-64,67 |
7,2 |
7,07E-09 |
-1,81 |
|
-60,33 |
7,3 |
7,16E-09 |
-1,75 |
|
-58,33 |
7,3 |
7,16E-09 |
-1,24 |
|
-41,33 |
7,4 |
7,26E-09 |
-0,91 |
|
-30,33 |
7,5 |
7,36E-09 |
-0,64 |
|
-21,33 |
7,5 |
7,36E-09 |
|
|
34,60 |
13,5 |
1,32E-08 |
|
|
33,30 |
13,5 |
1,32E-08 |
|
|
32,90 |
13,6 |
1,33E-08 |
|
|
31,50 |
13,6 |
1,33E-08 |
|
|
30,70 |
13,5 |
1,32E-08 |
|
|
29,40 |
13,6 |
1,33E-08 |
Przekrój [m*m] |
1,9625E-09 |
28,70 |
13,5 |
1,32E-08 |
Długosc [m] |
2 |
27,20 |
13,5 |
1,32E-08 |
Zastosowanie materiałów:
Kanthal:
druty oporowe
elementy grzejne
piece do wytopu szkła
Cyna:
przemył hutniczy
metalurgia
przemysł samochodowy
przemysł lotniczy
precyzyjna elektronika
do produkcji środków grzybobójczych i przeciwpróchniczych (dodatek do past do zębów)
jako spoiwo lutownicze
do zabezpieczania naczyń stalowyc
Miedź
przewody miedziane
uzwojenia silników i transformatorów
urządzenia elektroniczne
dodawany do srebra i złota dla polepszenia właściwości mechanicznych
pokrycia dachowe
spawanie w łuku gazowo-metalowym
Aluminium:
Ze względu na swoje właściwości, takie jak mała gęstość i odporność na korozję, stopy glinu z miedzią i magnezem zwane duraluminium znalazły wiele zastosowań i są używane do wyrobu szerokiej grupy produktów - od puszek do napojów do części statków kosmicznych. Tak zwane aluminium utwardzane dyspersyjnie jest wykorzystywane w produkcji koszulek elementów paliwowych i konstrukcyjnych rdzeni reaktorów jądrowych.
Próżniowe napylenie glinu na powierzchnię szkła lub przezroczystych tworzyw sztucznych wykorzystywane jest do produkcji luster.
Systematycznie rośnie popyt na wyroby aluminiowe, które znajdują zastosowanie jako surowiec, półfabrykat lub produkt gotowy w różnych dziedzinach gospodarki, w tym w przemysłach: motoryzacyjnym, opakowaniowym, budowlanym, chemicznym, elektronicznym, metalurgicznym, itp.
Wnioski :
Ogrzanie lub ochłodzenie próbki (miedzi, cyny, aluminium) przewodnika powoduje zmianę jej rezystancji. Wraz ze wzrostem temperatury oporność rezystancja wzrasta liniowo. Opór przewodnika jest wprost proporcjonalny do jego długości (l) i odwrotnie proporcjonalny do powierzchni jego przekroju ().
Jest to tzw. drugie prawo Ohma:
gdzie współczynnikiem proporcjonalności ρ oznaczyliśmy opór właściwy - stałą materiałową charakteryzującą daną substancję. Rezystywność jest zależna od rezystancji a więc od temperatury.
Rezystywność kantalu jest najmniej wrażliwa na zmiany temperatury. Dlatego jest on stosowany powszechnie w grzałkach i drutach oporowych.
Opór właściwy miedzi jest najmniejszy dlatego stosowany jest w przewodach.
Rezystywność przewodników odczytana z tablic w temperaturze pokojowej (20oC) jest zbliżona do naszych pomiarów dla najniższych temperatur np. tablicowa wartość aluminium 2,82 · 10−8 dla naszych pomiarów dla 30oC - 3.14 · 10−8.
1
1