Предыдущая страница реферата | 1  2  3  4  5  6  7  8  9  10  11 | Следующая страница реферата

Температурный коэффициент электрического сопротивления (ТКR) резистора определяется выражением

[pic], (1.4)

где Ro –сопротивление проводника при температуре То. Производная [pic] определяется по касательной к кривой R(T) (рис.1.2). Для определения производной dR/dT = dR/d( (Т – температура в градусах Кельвина, ( – в °С) строится зависимость R(() (рис. 1.2). При заданной температуре (точка A) проводится касательная к кривой R((), на которой выбирается участок ab произвольной длины. Производная определяется выражением dR/d( ( (R(((.

экспериментально удельное электрическое сопротивление определяется по формуле:

[pic],

(1.5) где R – электрическое сопротивление проводника, S, I – площадь поперечного сечения и длина проводника.

При соприкосновении двух различных металлов между ними возникает контактная разность потенциалов. Причиной этого являются неодинаковые значения работ выхода электронов и различные значения концентрации свободных электронов в соприкасающихся металлах.

Термопарой называется устройство, содержащее спай двух проводников или полупроводников. Если спай двух металлов А и В (термопара) имеет температуру T1, а свободные (неспаянные) концы температуру T2, причем
T1>T2, то между свободными концами возникает термо-э.д.с.

[pic], (1.6) где [pic]– коэффициент термо-э.д.с. или относительная удельная термо- э.д.с., k=1,381(10-23 Дж/К – постоянная Больцмана, е – заряд электрона, п1, п2 – концентрации свободных электронов в соприкасающихся металлах.

В термопарах используют проводники, имеющие большой и стабильный в рабочем диапазоне температур коэффициент термо-э.д.с.

2. Описание экспериментальной установки

Экспериментальная установка изображена на рис. 1.3. Образцы проволочных резисторов R1–R4, изготовленные из меди, константана, манганина и нихрома, металлопленочный резистор МЛТ-1 (R5) и термопары ТП1–ТП3 помещаются в термостат 1 с термометром 2. Электрическое сопротивление резисторов измеряется омметром 3, э.д.с. термопар – милливольтметром 4.
Переключатели П1 и П2 размещены на плате 5 и позволяют поочередно подключать к измерителям исследуемые проводники и термопары. Там же приведена таблица с указанием вида, длины и сечения исследуемых проводников.

3. Порядок проведения работы

Внимание: все измерения по последующим пунктам проводятся одновременно.

3.1. Определение удельного электрического сопротивления проводников и вычисление (R, ((.

Проводники, помещенные в термостат, поочередно подключить к входным зажимам омметра и замерить их сопротивления сначала при комнатной температуре, а затем при повышении температуры до 90 °С с шагом 10 оС.
Результаты измерений записать с максимальной точностью в табл.1.2.

Таблица 1.2
|проводник |(, oС |20 |30 |40 |50 |60 |70 |80 |90 |
|медь |R1 | | | | | | | | |
| |(1 | | | | | | | | |
| |(R1 | | | | | | | | |
| |((1 | | | | | | | | |
|Константан|R2 | | | | | | | | |
| |… | | | | | | | | |
|… |… | | | | | | | | |

3.2. Определение зависимости термо-э.д.с термопар от температуры.

Одновременно с нагреванием проводников нагреваются помещенные в термостат спаи трех термопар. Холодные концы термопар поочередно подключить переключателем П1 к милливольтметру. Значения измеренных термо-э.д.с. занести в табл. 1.3.

Таблица 1.3

| |ET, мВ |
|(, °С | |
| | |
| |Термопара |
| |медь – константан |хромель – алюмель |хромель – копель |
|20 | | | |
|… | | | |
|90 | | | |

4. Оформление отчета

Привести схемы экспериментальных установок, данные измерительных приборов и исследуемых элементов, а также таблицы измерений.
По данным измерений табл. 1.1 построить график зависимости R((). По графику
R((), а также по формулам (1.3), (1.5) рассчитать и занести в таблицу 1.1 значения (R, ((, и ( для каждого из исследованных проводников. По данным таблицы 1.1 построить графики зависимостей R((), (((), (R(() и (((((.
Рассчитать длины свободного пробега электронов для исследованных проводников при комнатной температуре.
По данным таблицы 1.2 и по формуле (1.6) рассчитать средние значения относительной удельной термо-э.д.с. для исследованных термопар. построить графики зависимостей ЕТ(().
Привести краткое описание исследованных в работе материалов (химический состав, электрические свойства, области применения).
Дать краткие выводы по результатам работы.

Контрольные вопросы

1. Какие материалы относятся к классу проводников?
2. Чем обусловлена высокая электропроводность проводников?
3. Как можно классифицировать проводники?
4. Какие факторы и почему влияют на удельное электрическое сопротивление?
5. Что такое температурный коэффициент удельного сопротивления?
6. Для каких материалов и почему важно учитывать линейное расширение при нагревании?
7. Что такое термо-э.д.с., в чем причина ее возникновения?
8. Исходя из каких соображений подбираются материалы для термопар?

Рекомендуем скачать другие рефераты по теме: реферати, шпори на телефон, тезис.



Предыдущая страница реферата | 1  2  3  4  5  6  7  8  9  10  11 | Следующая страница реферата

Поделитесь этой записью или добавьте в закладки