M5 rezistivitate conductor

Rezistivitatea conductorului

Scopul lucrării. Se măsoară Udel-ing un fir de rezistență metalică (conductor) de date de referință pentru a determina materialul de construcție a firului și pentru a clarifica conceptul de sistem de instrumentație metoda cal-eroare de determinare și calcularea erorii rezultată.

Rezistivitatea conductorului este o mărime fizică ρ este egală cu rezistența electrică a unității lungimea cilindrului conductor și o zonă de secțiune transversală unitate. Rezistența electrică - valoarea ce caracterizează opoziția față de curent continuu, așa că se numește activ sau ohmic. Rezistența electrică depinde de compoziția chimică a materialului, mărimea, forma și temperatura. Prin urmare, este caracteristica tehnică principală a rezistențe de proiectare (rezistențe) și materiale conductoare pentru circuite electrice, precum și calculele de scurgere electrice. Dacă izve pereți ai materialului din care este realizat un conductor, lungimea și l pe suprafața secțiunii transversale S. rezistența este calculată folosind formula cunoscută:

Folosind această formulă, presupunem că proprietățile suprafeței secțiunii transversale și electrice ale conductorului sunt constante pe toată lungimea. În practică, ești destul de bun, este îndeplinită ipoteza aceleași proprietăți, și anume. E, p în întregul volum al conductorului.

În ceea ce privește aria secțiunii transversale și lungimea pro-supraconductor trebuie să considere că aceste valori sunt determinate experimental, sunt, t. E. Au erori datorate erorilor de măsurare. Pentru experimental Rezistivitatea-definition  ment determină rezistență conductor suficient, și măsurarea geometrică ei timp măsură, se calculează, pe baza (1), rezistența specifică:

Pentru a determina R rezistența conductorului poate beneficia de-Yas legea lui Ohm pentru lanțurile porțiilor omogene în cazul în care izve-stnye I. curent care curge prin conductor și cădere de tensiune U-TION pe conductorul:

T. k. În practică, curentul I și tensiunea U sunt determinate experimental, folosind un ampermetru și voltmetru, dez-sesizați asupra acestor măsurători, valoarea R va avea o eroare-ki, datorită ampermetru de precizie finită și voltmetru, care se caracterizează prin așa-numita clasă dispozitiv . clasa dispozitivului este limita raportul valorilor absolute ale erorii de măsurare (de exemplu, AU. ΔI etc.) (maxi-mal) pentru a limita dispozitivul de măsurare (Um. Im și t. d.), m. e. la valoarea maximă a măsurandului , în cazul în care dispozitivul indicator este deviat pentru a con-ca scară. Unitatea de clasă exprimată în procente, așa-mu, de exemplu, clasa voltmetru KU:

În mod similar, pentru ampermetru:

Eroare de măsurare relativă:

De la (6), este clar că eroarea de măsurare relativă este mai mare, mai mică valoare măsurat este comparată cu limita de măsurare. Prin urmare, se recomandă să utilizați dispozitivul cu limita de măsurare pentru a fi o săgeată în măsurarea a fost în ultima treime a scalei.

Rezistența poate fi măsurată prin diferite metode, au propriile lor de eroare-conductoare. Aici ne vom concentra pe schema-ma de măsurare a rezistenței de ampermetru - voltmetru și ia în considerare eroarea acestei metode.

Schema de măsurare a rezistenței necunoscute metoda ampermetru - voltmetru prezentat în Fig. 1 în care A - a curentului measurer (ampermetru), B - tensiune Tel măsurabilă (voltmetru). Unitatea are două circuite de măsurare. Fiecare dintre aceste circuite are părtinire.

Deci, în schema din Fig. 1-1 voltmetru măsoară căderea de tensiune nu numai în necunoscut co-rebeliune împotriva (Rj porțiune a conductorului). dar, de asemenea, pe metru-ka (ampermetru). Rezistența conectat între Zazhi-voltmetru Mami, sa constatat că:

Acesta va fi suma: R = R A + rl. în care RA - vnut ampermetru rennee-rezistență, Rj - rezistența la predarea stka-conductor.

unde δR -RA / Rj - eroarea relativă sistematică de măsurare a circuitului din Fig. 1-1.

De la (7), vom vedea că această eroare va fi cea mai mică este mai mare raportul Rj / RAs. Prin urmare, circuitul de măsurare este oportun să se aplice în cazul în care curentul care curge prin schimbarea dilatabil și rezistența este mică, iar rezistența conductorului este mare în comparație cu RA. eroarea de măsurare din cauza căderii de tensiune pe ampermetru devine neglijabilă mo și eroarea determinarea R acoperișuri determinat cu o precizie de măsurare U și I. Când se folosește circuitul din Fig. 1-1 pentru rezistențe de măsurare, ușor diferite de rezistența Rj. acesta din urmă va fi o prejudecată care trebuie să fie exclus-pici (așa cum este listat în ordinea performanței).

Când se folosește circuitul din Fig. 1-2 ampermetru pentru a măsura chiar și trecerea totală a curentului prin ampermetru și voltmetru:

deoarece și un voltmetru conectat în paralel cu conductorul, Pas denie aceeași tensiune pentru a le:

Se observă că, în al doilea caz, eroarea va fi mai mic, mai mic raportul Rj / RB. Astfel, pentru a reduce circuitul de eroare sistematică 1-2 Celes formă utilizată pentru a măsura rezistența mică când IB <> Rj. și poate fi neglijat o parte a curentului care trece prin rl ocolind voltmetru.

In afara de erori intențiile U și I există erori în determinarea diametrului d al conductorului și lungimea HN l sa. care, de asemenea va afecta eroare op-definiteness .

Luați în considerare eroarea în determinarea  ca în Fig. 1-1. Prin deplasarea contactului mobil este determinat experimental dependență experimente U (l; I). în cazul în care l - lungimea conductorului între contactul mobil face și ampermetru, I - curent măsurat de ampermetru-TION pentru fiecare lungime a conductorului. rezistență calculată prin formula Summarioy-ing (3) este pre-este o sumă (RA + Rj):

în care  - rezistivitate electrică a materialului conductor, l și d - lungimea și diametrul.

Se observă că, în acest caz dependența R (l) este reprezentat lyat o linie dreaptă, care, atunci când extrapolate la valoarea l = 0 dă valoarea R = RA. Astfel, putem, dar elimina eroarea sistematică datorită valorii finite a RA.  Valoarea poate fi apoi calculată prin formula:

unde I și U - curent și scăderea măsurată de tensiune pe lungimea conductorului l.  eroarea determinată de precizia măsurării d. l. U. I și determinare exactă a programului RA.

La calcularea erorilor U și I trebuie să le compare cu erorile de citire a contorului. de obicei ei acceptand-out egală cu jumătate din intervalul de scală minim. Această valoare este curse citire ca raportul maxim-ranguri au fost măsurate (limita de măsurare pe acest interval de scală) la diviziuni scara Num-lu:

Având în vedere schema din Fig. 1-2, constatăm că rezistența este:

.

Pentru toate posibile gama Rj schimbă relația este non-lineară și numai în cazul în care Rj <

Tipul de montare pentru măsurarea rezistivitatea conductorului este prezentat în figura 2.

ORDIN DE PERFORMANTA.

1. Se determină folosind șublere sau diametrul firului mikromet-ra pe toată lungimea de 12 puncte. Rezultatele măsurătorilor sunt prezentate în tabelul 1.

Pentru fiecare rezistență lungime HN calculată prin formula (3). Pentru aceste dat NYM construct experimental dependență R (l).

Pentru circuitul din Fig. 1-1 extrapola relația rezultată la intersecția cu axa ordonată, având ei prin l1 = l2 = Lmin și Lmax. Valoarea rezultată reprezintă valoarea vnut ampermetru rennego Rezistența RA. Utilizarea găsit-ing valoarea rezistenței interne a RA ampermetru. calculează rezistența conductorului lungime Rj l:

iar valoarea corespunzătoare  cu formula (11). Din valorile obținute, se calculează valoarea medie

putem estima eroarea relativă  prin formula:

Pentru erori U. I. d adevărat tot ceea ce este scris mai sus. eroare l se calculează ca jumătate din prețul unității de divizare [4]. Valoarea lui π este cunoscut cu precizie mare, atunci eroarea relativă, Δπ / π poate fi făcută aproape în mod arbitrar mici.

Se calculează  prin formula (20), determină mărimea  =

și se înregistrează în forma sa finală:

Similar cu tabelul 2, se calculează  pentru circuitul din Fig. 1-2 cu formula (13), se calculează valoarea medie a  prin formula (19). Se calculează  prin formula (20), determină mărimea  =

și se înregistrează în forma sa finală:

Conform rezultatelor, determina materialul de construcție al firului.

Care este rezistivitatea conductorului? Dimensiunea Insulele Kako de o asemenea magnitudine?

Cum rezistența conductorului a) atunci când schimbarea lungimii sale, cu o secțiune transversală constantă? b) la schimbarea-SRI diametrul la o lungime constantă?

Cum ar trebui să schimbe lungimea conductorului raportul diametru pentru a menține o rezistență constantă?

Care dintre instrumentele sunt cel mai bine utilizate în această lucrare: Clasa 1.5 sau 0.1 Clasa?

Cum absolută și relativă păcătos în determinarea tensiunii (curent) scade valoarea sa de la UM (IM) la zero?

Construi dependență U / I pentru schemele din Fig. 1-1 și 1-2 la lungimea Menenius a conductorului de la l = 0 până la l = ∞.

Rata, oricare dintre acestea este cel mai puternic afectează eroarea în determinarea  scheme de orez. 1-1 și 1-2.

Vasilev Evgeniy Vasilevich

Sub redacția generală a profesorului IA Panshina

instrucțiuni metodice lucrări de laborator

privind disciplina „fizica“

M5 de lucru „conductor rezistivitate“