+7 495 120-13-73 | 8 800 500-97-74

(для регионов бесплатно)

Содержание

Лабораторная работа по физике «Определение удельного сопротивления проводника»(10 класс)

ИНСТРУКЦИОННАЯ КАРТА №9

Тема лабораторной работы: «Определение удельного сопротивления проводника».

Цель: научиться опытным и расчетным путем определять удельное сопротивление проводника.

Оборудование 1. Источник тока. 2. Амперметр. 3. Вольтметр. 4. Реостат. 5. Ключ. 6. Соединительные провода. 7. Линейка. 8. Штангенциркуль.

ПОРЯДОК ВЫПОЛНЕНИЯ РАБОТЫ

Задание 1. Выберите правильную формулу для расчета удельного сопротивления:

а) = б) = в)=

Задание 2. Соотнесите физическую величину и единицу измерения в системе СИ (для каждой физической величины только одна единица измерения) ответ занесите в рабочую тетрадь:

Физическая величина

Единицы измерения

Электрическое сопротивление проводника

Длина проводника

Ом×м

Площадь поперечного сечения

м

Удельное сопротивление материала проводника

В

Сила тока

Ом

Напряжение

А

Ом/м

Задание 3. Из предложенных вариантов выберите те, от которых зависит сопротивление проводника:

  1. Длина проводника;

  2. Температура;

  3. Площадь поперечного сопротивления;

  4. Напряжение;

  5. Вещество, из которого изготовлен проводник.

Задание 4. Вставьте пропущенные слова в определение:

Удельное электрическое сопротивление – физическая , характеризующая  вещества препятствовать  электрического тока.

Задание 5. Вспомните основные правила техники безопасности и обратите особое внимание, что необходимо:

1. Приступать к выполнению задания можно только после разрешения преподавателя.

2. Собранная электрическая цепь должна быть проверена преподавателем и замыкается по его разрешению.

3. После окончания работы следует привести в порядок рабочее место, сдать все приборы и принадлежности.

Задание 6. Опытным и расчетным путем определите удельное сопротивление проводника.

МЕТОДИКА ПРОВЕДЕНИЯ ОПЫТА НА ОПРЕДЕЛЕНИЕ УДЕЛЬНОГО

СОПРОТИВЛЕНИЯ ПРОВОДНИКА


ШАГ 1. Составить электрическую цепь согласно схеме.

ШАГ 2. Поставить ползунок реостата примерно в среднее положение.

Замкнуть электрическую цепь, снять показания амперметра и вольтметра.

I=

u =

ШАГ 3. Рассчитать сопротивление проводника по формуле:

=

ШАГ 4. Штангенциркулем измерить диаметр реостата.

D =

ШАГ 5. Подсчитать число витков проволоки, введенных в электрическую цепь.

n=

ШАГ 6. Определить длину провода, по которому течет ток по формуле:

ℓ=π·D·n =

π=3,14

ШАГ 7. Измерить линейкой длину части реостата, введенной в электрическую цепь.

ШАГ 8. Найти диаметр проволоки по формуле:

=

ШАГ 9. Определить площадь поперечного сечения проволоки по формуле:

ШАГ 10. Рассчитать удельное сопротивление проводника по формуле:

=

ШАГ 11. Ползунок реостата передвинуть в другое положение.

Опыт повторить, начиная с шага № 2.

I =

u =

D =

n=

ℓ = π·D·n;

=

ШАГ 12. Рассчитать удельное сопротивление по формуле: = =

ШАГ 13. По результатам двух опытов найдите среднее значение удельного сопротивления проводника. =

ШАГ 14. Найти абсолютную погрешность по формулам:

=

ШАГ 15. Рассчитать относительную погрешность по формуле:

Результаты всех измерений и вычислений занесите в таблицу.

№ опыта

Сила тока

Напряжение

Сопротивление

Диаметр реостата

Диаметр проволоки

Число витков

Площадь поперечного сечения

Удельное сопротивление

Относительная погрешность

I

u

R

D

d

n

S

А

В

Ом

м

м

М2

1

2

ШАГ 16. Сделайте вывод. Удалось ли вам определить удельное сопротивление проводника. Объясните почему.

ОЦЕНИТЕ РЕЗУЛЬТАТЫ РАБОТЫ

При выполнении заданий 1-4

Задание № 1 1 балл

Задание № 2 1 балл

Задание № 3 1 балл

Задание № 4 1 балл

При выполнении задания № 6 — относительная погрешность

25% — 5 баллов

45% — 4 балла

70% — 3 балла

более 70% — 2 балла

Подведение итогов проводится путем суммирования деятельности студента

Оценка «5» – 9 баллов

«4» – 8 баллов

«3» – 7 баллов

«2» — 5 балла

Задание 7. Вспомните основные моменты занятия и определите по 5-балльной шкале следующие параметры:

  1. Насколько вам было сложно выполнять данную лабораторную работу.

  2. Насколько вам было интересно выполнять данную работу.

  3. На какую оценку вы выполнили данную работу.

ДОПОЛНИТЕЛЬНОЕ ЗАДАНИЕ НА «ОТЛИЧНО»:

  1. Определите сопротивление алюминиевого провода длиной 100м и площадью поперечного сечения 2,8 .

  2. Рассчитайте удельное сопротивление меди, провод из которой длиной 500м и площадью поперечного сечения 0,1 имеет сопротивление 85 Ом.

  3. Найдите площадь поперечного сечения алюминиевого провода длиной 0,5км, имеющего сопротивление 7 Ом.

Министерство образования Республики Беларусь

%PDF-1.6 % 1 0 obj > /Metadata 4 0 R /OCProperties > > > ] /ON [ 5 0 R ] /Order [ ] /RBGroups [ ] >> /OCGs [ 5 0 R ] >> /Pages 7 0 R /StructTreeRoot 27 0 R /Type /Catalog >> endobj 2 0 obj >> endobj 3 0 obj > /Font > >> /Fields [ ] >> endobj 4 0 obj > stream application/pdf

  • Star1
  • Министерство образования Республики Беларусь
  • 2013-06-05T11:43:51+03:00Microsoft® Word 20132013-06-05T11:45:04+03:002013-06-05T11:45:04+03:00Microsoft® Word 2013uuid:2e59d301-a512-4b81-b2f5-db4239f1074auuid:9e436f8a-fa0c-46b1-be64-022658b66acb endstream endobj 5 0 obj > /PageElement > /Print > /View > >> >> endobj 6 0 obj > stream x͙mkHߧOP#C8b88ẢP;JIf%y,y!0^ƲvGAA

    Урок-лабораторная работа на тему: «Определение удельного сопротивления проводника»

     

    О, сколько нам открытий чудных

    Готовит просвещенья дух!

    И опыт, сын ошибок трудных,

    И гений, парадоксов друг…

    А.С.Пушкин

    Цель: научиться опытным и расчетным путем определять удельное сопротивление проводника.

    Задачи урока:

    закрепить ранее изученный материал по теме «Сопротивление проводника»;

    ознакомить учащихся с методом измерения физической величины-удельного сопротивления;

    продолжить формировать экспериментальные знания и умения учащихся;

    воспитывать аккуратность и бережное отношение к приборам.

    Ход урока

    1. Организационный момент. Сообщение темы, цели урока.

    2. Повторение, подготовка к выполнению лабораторной работы.

    1. От чего зависит удельное сопротивление металлического проводника?

    2. Какие вещества обладают меньшим удельным сопротивлением?

    3. Выберите правильную формулу для расчета удельного сопротивления:

    1. 2. 3.

    4. Соотнесите физическую величину и единицу измерения в системе СИ (для каждой физической величины только одна единица измерения) ответ занесите в рабочую тетрадь:

    Физическая величина

    Единица измерения

    R

    l

    Ом

    S

    М2

    А

    I

    В

    U

    м


     

    5. Вставьте пропущенные слова в определение:

    Удельное электрическое сопротивление — это физическая …………………. характеризующая …………………….. вещества препятствовать…………..электрического тока.

    Вспомните основные правила техники безопасности и обратите особое внимание, что необходимо:

    1. Приступать к выполнению задания можно только после разрешения преподавателя.

    2. Проводить сборку цепи при отключенном источнике напряжения;

    3. Вначале собирается последовательная цепь, а затем к ней присоединяются параллельные участки;

    4.Сборку цепи начинают с «+» источника, а заканчивают на источнике напряжения;

    5. Студентам запрещается самостоятельно включать в сеть приборы, можно после того как преподаватель проверит.

    6. После окончания работы следует привести в порядок рабочее место, сдать все приборы и принадлежности.


    3 Порядок выполнения лабораторной работы.

    Оборудование: 1. Источник тока. 2. Амперметр. 3. Вольтметр. 4. Реостат. 5. Ключ. 6. Соединительные провода. 7. Линейка. 8. Штангенциркуль.

    Задание: опытным и расчетным путем определить удельное сопротивление различных проводников.

    Ход работы:

    1. Составить электрическую цепь согласно схеме.

    2. Поставить ползунок реостата примерно в среднее положение.

    Замкнуть электрическую цепь, снять показания амперметра и вольтметра.

    I=

    u =

    3. Рассчитать сопротивление проводника по формуле:

    4. Измерить диаметр реостата (D)

    5. Определить длину одного витка ()

    6. Определить число витков ()

    7. Определить длину всей проволоки ()

    8. Измерить длину намотанной части катушки (а)

    9. Определить диаметр проволоки (d; )

    10. Определить площадь сечения (S; )

    11. Измерить сопротивление проволоки прибором (R)

    12. Определить удельное сопротивление проволоки по формуле:

    13. Сравнить с табличным значением и вычислить погрешность:

    абсолютная погрешность:

    относительная погрешность:

    14. Сделать вывод

    4. Закрепление материала

    1. Зависит ли удельное сопротивление от температуры?

    2. Как изменится напряжение на участке цепи, если медную проволоку на этом участке заменить никелевой такой же длины и площади поперечного сечения?

    3. Как изменится напряжение на участке цепи, если проволоку на этом участке за­менить проволокой из такого же материала, такой же длины, но с площадью попе­речного сечения в три раза меньшей?

    5. Подведение итогов урока, выставление оценок.

    Определение удельного электрического сопротивления техническим методом

    ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА №3_20

    ОПРЕДЕЛЕНИЕ УДЕЛЬНОГО ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО СОПРОТИВЛЕНИЯ ТЕХНИЧЕСКИМ МЕТОДОМ (СХЕМА 2)

    Установка моделирует лабораторную работу «Измерение удельного сопротивления проводника»

    Цель работы: определение удельного электрического сопротивления резисторного провода по техническому методу.

    Краткая теория

    В данной работе находится удельное сопротивление проводника. Электрическое сопротивление характеризует противодействие проводника протеканию тока. Для постоянного тока согласно закону Ома

                                                    [pic 1].                                         (1)

    Это активное сопротивление зависит от формы и размеров проводника:

                                                    [pic 2].                                        (2)

    Для однородного проводника с поперечным сечением Sи длиной l

                                                    [pic 3],                                        (3)

    откуда получим

                                                    [pic 4].                                        (4)

    Удельное электрическое сопротивление ρ является характеристикой материала проводника. Оно также зависит и от температуры проводника, согласно закону:

                                            [pic 5],

    где [pic 6] и [pic 7] — соответственно удельные сопротивления при температурах 0 0С и t 0С, [pic 8] – температурный коэффициент сопротивления.Для металлов α > 0, т.е. с повышением температуры сопротивление металлов увеличивается. В соответствие с формулой (3) измерение величины ρ сводится к измерению сопротивления проводника постоянному току Rи геометрических параметров проводника lи S.

    Измерить сопротивление проводника можно с помощью омметра: достаточно подключить измеряемое сопротивление к входам омметра. Этот метод используют, когда не нужна высокая точность.

    [pic 9]

    Рис.2. Схема для измерения сопротивления проводника

    техническим методом

    В данной виртуальной работе для измерения величины сопротивления проводника используется технический метод, схема которого представлена на рисунке 2.

    На рисунке 2 RAи RВ – внутренние сопротивления амперметра и вольтметра, RP–сопротивление резисторного провода.

    Согласно законам последовательного соединения проводников, полное сопротивление цепи равно

                                            [pic 10],                                                (5)

    где IB иIP – ток текущий соответственно через вольтметр и резисторный провод, IA– показания амперметра.  При этом, UB = UP.

    Применив закон Ома для участка цепи, выражение (5) можно представить в виде:

                                            [pic 11],

    откуда следует

                                                    [pic 12].                                 (6)

    Электрическое сопротивление проводника удельное — Энциклопедия по машиностроению XXL

    Ом-метр равен удельному электрическому сопротивлению проводника площадью поперечного сечения I м и длиной 1 м, имеющего сопротивление 1 Ом.  [c.14]

    Например Нахождение плотности однородного тела по его массе и геометрическим размерам нахождение удельного электрического сопротивления проводника по его сопротивлению, длине и площади поперечного сечения  [c.90]

    УДЕЛЬНОГО ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО СОПРОТИВЛЕНИЯ ПРОВОДНИКОВ И ПОЛУПРОВОДНИКОВ ОТ ТЕМПЕРАТУРЫ  [c.140]

    В лабораторной работе определение удельного электрического сопротивления проводников осуществляется методом, заключающимся в пропускании через образец постоянного электрического тока и измерении падения напряжения на конкретном участке его длины. Для определения удельного электрического сопротивления полупроводникового материала с достаточно большим его значением применяется метод прямого измерения сопротивления образца.  [c.142]


    Сплавы с высоким электрическим сопротивлением обладают удельным сопротивлением, большим, чем медь, серебро, алюминий и другие хорошие проводники, малым температурным коэффициентом сопротивления, не расплавляются и не окисляются при высокой температуре. Наиболее широко в электромашиностроении, электронике, приборостроении, аппарато-строении и других отраслях промышленности применяются ни-36  [c.36]

    Здесь помимо введенных выше обозначений, Я — электрическое активное сопротивление громкоговорителя т — масса подвижной системы громкоговорителя V — объем проводника звуковой катушки — удельное электрическое сопротивление проводника звуковой катушки.  [c.114]

    Косвенное измерение — это измерение, при котором искомое значение величины находят на основании известной зависимости между ней и величинами, подвергаемыми прямым измерениям. Косвенными измерениями являются, например, нахождение плотности тела по его массе и геометрическим размерам, нахождение удельного электрического сопротивления проводника по его сопротивлению, длине и площади поперечного сечения.  [c.6]

    Ом-квадратный миллиметр на метр (Ом-мм /м) ( ) — единица удельного электрического сопротивления. Равна удельному электрическому сопротивлению, при котором прямолинейный проводник постоянного поперечного сечения площадью 1 мм и длиной 1 м имеет сопротивление 1 Ом. 1 0м-мм /м=10- Ом-м.  [c.207]

    К числу измерительных преобразователей с электрическим выходом относятся тензопреобразователи, основанные на изменении электрического сопротивления проводников при их растягивании или сжатии (тензоре-зисторы), преобразователи контактного сопротивления, использующие зависимость переходного сопротивления контактов от усилия их сжатия всевозможные емкостные, индуктивные, трансформаторные, магнитоэлектрические, электро-акустические преобразователи, электромагнитные преобразователи линейных и угловых перемещений. Если обозначить р — удельное сопротивление материала проволоки, S — поперечное сечение и / — длину проводника, то для величины изменения сопротивления тензоре-зистора AR оказывается справедливым равенство  [c.193]

    По формуле (2-13) можно вычислить электрическое сопротивление между эквипотенциальными поверхностями в теле. Например, требуется определить электрическое сопротивление проводника длиной /, постоянным поперечным сечением S, удельное сопротивление  [c.36]


    Электроизоляционными материалами (диэлектриками) называют такие материалы, с помощью которых осуществляют изоляцию каких-либо токопроводящих частей, находящихся под разными электрическими потенциалами. Электроизоляционные материалы обладают очень большим электрическим сопротивлением. Их удельное объемное сопротивление ро=10 —10 Ом-м, тогда как у проводников оно составляет лишь Ю —10 Ом-м.  
    [c.4]

    Электроизоляционными материалами (диэлектриками) называют такие материалы, с помощью которых осуществляют изоляцию, т. е. препятствуют утечке электрического тока между какими-либо токопроводящими частями, находящимися под разными электрическими потенциалами. Диэлектрики обладают очень большим электрическим сопротивлением. Так, удельное объемное сопротивление диэлектриков = 10 —10 ом см, а у проводников оно составляет лишь 0 б—10 ом-см.  [c.4]

    Примерами косвенного вида измерения являются установление объема параллелепипеда перемножением трех линейных величин (длины, высоты и ширины), определенных с использованием прямого вида измерений, расчет мощности двигателя, определение удельного электрического сопротивления проводника по его сопротивлению, длине и площади поперечного сечения и т.д.  [c.263]

    Изменение удельного сопротивления материалов в результате деформации называют тензорезисторным эффектом. Известно, что величину электрического сопротивления проводника определяют по формуле Я = р1/Р,  [c.128]

    Например, термодинамическое состояние жидкости, налитой в открытый сосуд, определяется ее плотностью, атмосферным давлением и температурой. Электрическое сопротивление металлического проводника характеризует электрические свойства проводника. Электрическое сопротивление будет определено, если заданы удельное электрическое сопротивление проводника (111.2.4. Г) и его размеры (длина и площадь поперечного сечения).  [c.124]

    Удельное электрическое сопротивление ом-метр Ом-метр равен удельному электрическому сопротивлению проводника площадью поперечного сечения 1 м и длиной 1 м, имеющего сопротивление 1 Ом р 12 111.2.4.Г ом м Ом-м Й -т м -кг-с Х ХА-2  [c.546]

    Удельное электрическое сопротивление р вещества — величина, численно равная сопротивлению проводника длиной, равной единице длины, и площадью поперечного сечения, равной единице площади dim p=L MT I , единица — ом-метр (0-т 0м-м).  [c.14]

    Сверхпроводимость— состояние некоторых проводников, когда их электрическое сопротивление становится пренебрежимо малым сверхпроводник имеет удельное сопротивление р в 10 раз меньше, чем медь, т. е. величину порядка 10 ом мм 1м. Сверхпроводимость появляется ниже определенной, так называемой критической температуры Т р. Наиболее высокая критическая температура 20,05°К зарегистрирована для твердого раствора ниобия, алюминия и германия, состав которого соответствует формуле Nbg Ово.з-Для остальных сверхпроводников эта температура ниже, около 4—10° К. Если сверхпроводник при Т магнитное поле, то состояние сверхпроводимости сохраняется лишь ниже определенной, так называемой, критической напряженности магнитного поля Я р. Когда по сверхпроводнику, находящемуся в поперечном магнитном поле с Я-критической плотности тока / р. Критические параметры Г р, Я р, Укр и закономерности их изменения играют важную роль при исследованиях. сверхпроводников. Обычно / р относят к определенным значениям напряженности поля Н и температуры Т. В сверхпроводящем состоянии магнитное поле за счет экранирующих токов в поверхностном слое проводника почти полностью вытесняется иЗ всего сечения за исключением этого слоя, где поле проникает на глубину, примерно, 5 10 МК.М. Различают сверхпроводники первого и второго рода.  [c.277]

    Удельное электрическое сопротивление. Сопротивление однородного проводника постоянного поперечного сечения выражается формулой  [c.248]

    Удельное электрическое сопротивление некоторых проводников  [c.417]

    Ом-метр — удельное электрическое сопротивление, при котором цилиндрический прямолинейный проводник площадью поперечного сечения 1 мм и длиной 1 м имеет сопротивление 1 ом.  [c.290]


    Цель лабораторной работы — определение зависимости величины удельного электрического сопротивления твердых проводников и полупроводников от изменения температуры с использованием стандартных методов.  [c.141]

    Резистивные преобразователи. Действие резистивных МЭП основано на использовании зависимости входящих в формулу для электрического сопротивления величин — длины проводника /, его сечения S и удельной электропроводности материала V — от механических воздействий. В простейшем случае резистивный МЭП представляет собой прямой или намотанный спиралью провод с переменной активной длиной, определяемой положением скользящего контакта (рис. 13). Такой преобразователь называют реостатным. Изображенный преобразователь со спиральной намоткой не аналоговый, а дискретный с шагом, равным межвитковому расстоянию d. При перемещении контакта на х относительное изменение сопротивления t RIR равно хИ, где L — длина намотки. Таким образом. А/ // может изменяться от dll до единицы, однако обычно начальное положение контакта выбирают в середине намотки. Другим примером является тензорезистор — проводящий ток элемент, подвергающийся деформации, чаще одноосной (рис. 14). При этом изменяются все величины, от которых зависит сопротивление.  [c.202]

    Полупроводниками называют вещества, удельное сопротивление которых при нормальной температуре находится между значениями удельных сопротивлений проводников и диэлектриков (в диапазоне от до 10 °…10 Омом). Основным свойством полупроводника является зависимость его электропроводности от воздействия температуры, электрического поля, излучения и других факторов. Полупроводники в отличие от проводников имеют отрицательный коэффициент температурного удельного сопротивления, электропроводность полупроводников с увеличением температуры растет экспоненциально.  [c.334]

    Стальная оцинкованная проволока. Сталь наиболее дешевый из проводниковых материалов, который в отдельных случаях может быть использован в качестве проводника тока. Сталь обладает высокой механической прочностью. Удельное электрическое сопротивление стали значительно выше удельного электрического сопротивления меди и алюминия. Для проводников тока обычно применяется мягкая сталь, содержащая 0,10-0,15% углерода. Основные характеристики мягкой стали  [c.247]

    Ом-метр равен удельному электрическому сопротивлению проводника нлошадью поперечного сечения 1 м н длиной 1 м, имеющего сопрогивлеш1е 1 Ом.  [c.123]

    Удельное электрическое сопротивление любого радиоматериала в значительной степени зависит от температуры (рис. 1). Так, у проводников с повышением температуры удельное сопротивление возрастает. Это связано с более интенсивным колебанием атомов в узлах кристаллической решетки проводника, что мешает направленному перемещению свободных электронов В связи с этим общее и удельное электрические сопротивления проводников увеличиваются. У полупроводников и диэлектриков, наоборот, с возрастанием температуры общее и удельное сопротивления уменьшаются. Это объясняется увеличением энергии носителей элек-Рис. 1. Зависимость удель- тоических зяпялов ного электрического сопро- трических зарядов.  [c.6]

    Электроизоляционными материалами, ила диэлектриками, называют такие материалы, с помоии>ю которых осуществляют изоляцию каких-либо токоведущих частей, находящихся под разными электрическими потенциалами. По сравнению с проводниковыми материалами диэлектрики обладают очень большим электрическим сопротивлением. Так, удельное объемное сопротивление диэлектриков равно 10 — (Ром-см, а у проводников оно составляет лишь 1(Н — —10 ом см.  [c.5]

    Криопроводники. К их числу относятся материалы, которые при глубоком охлаждении (ниже —173 °С) приобретают высокую электрическую проводимость, но не переходят в сверхпроводящее состояние. Это объясняется тем, что при низкой температуре удельное сопротивление проводника обусловлено, как правило, наличием примесей и физическими дефектами решетки. Поскольку составляющая удельного сопротивления, обусловленная рассеиванием энергии за счет тепловых колебаний решетки, пренебрежимо мала, для криопроводников необходимо применять хорошо отожженный металл высокой чистоты, который обладает минимальным удельным сопротивлением в рабочем диапазоне температур от —240  [c.125]

    Удельная проводимость и удельное сопротивление проводников. Связь плотности тока J (в амперах на квадратный метр) и напряженности электрического поля (в вольтах на метр) в проводнике даетси известной с рмулой  [c.190]

    Удельное сопротивление (р) характеризует электрические свойства веществ, из которого состоит проводник, и численно равно сопротивлению проводника длиной 1 см и сечением ] см Единица удельного сопротивления (р) омсм. В технических расчётах за единицу удельного сопротивления принимают величину ом MM jM, т. е. считают численно равным сопротивлению проводника длиной в 1 м и с поперечным сечением в 1 мм .  [c.514]

    ЭЛЕКТРИЧЕСКОЕ СОПРОТИВЛЕНИЕ — I) физ. величина, характеризующая противодействие проводника или электрич. цепи электрическому току. Э.с. определяется как коэф. пропорциональности R между разностью потенциалов и и силой пост, тока / в Ома законе для участка или замкнутой цепи проводников. Для однородного по составу проводника с пост, сечением S и длиной / т.п. активное, или омическое, Э.с. R pljS, где р=1/ет—удельное Э.С., характеризующее материал проводника, а—электропроводность (физ. механизмы, определяющие значения р или а и их зависимость от темп-ры, см. в ст. Электропроводность).  [c.516]

    Для металлов, которые принято рассматривать как проводники, удельное электрическое сопротивление изменяется в чрезвычайно широких пределах от 1,59 для серебра и 95,8 для ртути до 185 мкпм-см для марганца. Давно известно, что действительно хороших проводников очень мало. Это серебро, медь, золото и алюминий с удельным электросопротивлением, равным соответственно 1,59 1.С92 2,44 н 2,66 мком-см за ними следуют бериллий, натрий, магний, кальций и родий.  [c.39]


    Серебро имеет наименьшее удельное электрическое сопротивление из группы металлических проводников, но является остродефицитным материа лом. Его используют в виде микропроводников, гальванических покрытий в ответственных ВЧ- и СВЧ-устрой-ствах, слаботочных контактов.  [c.520]

    Электропроводность проводников и диэлектриков. Удельное электрическое сопротивление. Потери моыдаости в диэлектриках. Понятие о тангенсе угла диэлектрических потерь. Оценка состояния изоляции по tg 5. Физико-механические свойства диэлектриков.  [c.319]


    Определение удельного сопротивления материалов (Доклад)

    Определение удельного сопротивления материалов.

    Лабораторная работа

    Цель работы

    Опытным путем определить удельное сопротивление проводниковых материалов.

    Теоретическое основание

    Сопротивление проводника характеризует его способность препятствовать прохождения тока. Для того чтобы при расчетах учесть способность разных проводников проводить ток вводится понятие удельное сопротивление.

    Удельное сопротивление – это сопротивление проводника длиной 1м и поперечное сечение 1 мм2

    Сопротивление проводника зависит не только от материала, из которого он изготовлен, оно зависит и от его размеров длины и поперечного сечения.

    где — удельное сопротивление

    l — длина

    S – площадь поперечного сечения

    Схема:



    Оборудование:

    приборный щит № 1

    амперметр 0 – 1А

    Вольтметр 0 – 150 В

    Медный провод  = 2 мм, l = 3 м

    Нихром 1  = 1 мм, l = 1,5 м

    Нихром 2  = 0,3 мм, l = 1,5 м

    Ход работы

    Подключить блок питания к стенду

    Собрать схему, подключить соединить поводами приборы.

    Меняя образцы металлов, показания приборов, занести в таблицу, полученные данные.

    Табл.1

    Данные наблюдений

    Результат выполнении

    № опыта

    I

    U2

    Uобщ

    l

    Rобщ

    Rобр

    л

    R

    1 Медь

    0,76

    25

    0,015

    36

    2

    3

    32,9

    0,02

    0,02

    2 Нихром

    0,76

    24

    2,2

    36

    1

    1,5

    34,5

    2,9

    1,2

    3 Нихром

    0,56

    18

    18

    36

    0,3

    1,5

    55,8

    32,1

    1,3

    ;

    ;

    ;

    ;

    ;

    ;

    Вывод

    Опытным путём определили удельное сопротивление меди, нихрома.

    Ответы на контрольные вопросы

    Движению электрических зарядов препятствуют молекулы и атомы проводника, а также самого источника энергии. Это противодействие прохождению электрического тока в цепи называется сопротивлением.

    Удельное сопротивление – это сопротивление проводника длиной в 1 м. и площадью поперечного сечения в 1мм2. Служит для оценки электрических свойств материала проводника.

    Высокой проводимости способствует содержание свободно – заряженных частиц у материалов (металлы, медь, серебро, плазма и т.д.) и противоположность им электрики – вещества в которых мало заряженных частиц (стекло, керосин, парафин).

    Лабораторная работа «Определение удельного сопротивления проводника» 10 класс

    Тема: Определение удельного сопротивления проводника Цель: научиться определять удельное сопротивление проводника Оборудование: амперметр, вольтметр, лента измерительная, проволока известного сечения и длины из материала с большим  удельным сопротивлением, металлические наконечники, источник питания на 4­6 В, соединительные провода, штангенциркуль Лабораторная работа № 27 Физическая величина, характеризующая противодействие, оказываемое проводником току, называется электрическим  сопротивлением. Измеряется в Омах (Ом) Сопротивление однородного проводника постоянного сечения зависит от материала проводника, его длины и площади поперечного сечения: Пояснения Удельное сопротивление – это физическая величина, показывающая, каким сопротивлением обладает сделанный из этого вещества проводник единичной длины и единичной площади поперечного сечения: , из закона Ома   , тогда    =ρ U*S/I*L Ход работы 1.Подготовить таблицу № п/п Длина  проволоки L, м Площ.попер. Сечения S, м2 Сила тока I, А Напряжение U, В Экспериментальное значение ρ, Ом*м Среднее  экспериментальное  значение ρ, Ом*м Табличное  значение ρ, О*м 1 2 3 2.Измерьте лентой длину проволоки (расстояние между металлическими наконечниками) L1=___________________________ 3.Определите диаметр проволоки D= ___________________________________________________________________________ 4.Определите площадь поперечного сечения по формуле S= *π D2/4 __________________________________________________ ___________________________________________________________________________________________________________ 5.Соберите цепь, согласно рисунку и вашей схеме 6.Измерьте силу тока I1= _____________________________________ 7.Параллельно проволоке подключите вольтметр и измерьте напряжение U1 __________________________________________ 8.Вычислите удельное сопротивление ρ = ________________________________________________________________ _________________________________________________________________________________________________ 9.Измените расстояние между металлическими наконечниками (уменьшите)проволоки и снова измерьте её длину L2= ______ ___________________________________________________________________________________________________________ 10.Замкните ключ и снова измерьте силу тока I2__________________________ и напряжение U2 _________________________ 11.Опять рассчитайте удельное сопротивление ρ2 __________________________________________________________ _________________________________________________________________________________________________ 12.Ещё немного уменьшите длину проволоки L3= ________________________________________________________________ 13.Замкните ключ и измерьте силу тока I3 ______________________________ и напряжение U3 __________________________ 14.Опять рассчитайте удельное сопротивление ρ3 __________________________________________________________ _________________________________________________________________________________________________ 15.Определите среднее экспериментальное значение ρ , как среднее арифметическое трёх чисел ________________________ ___________________________________________________________________________________________________________ _________________________________________________________________________________________________ 16.Сравните среднее экспериментальное значение удельного сопротивления проводника с табличным ___________________ ___________________________________________________________________________________________________________, запишите вывод ____________________________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________________________________________, укажите, из какого материала изготовлена проволока _____________________________________________________________ 17.Изменяется ли удельное сопротивление данного проводника с изменение его длины? _______________________________ ___________________________________________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________________________________________ Вывод: В результате проедённой работы  я научился (лась) _______________________________________________________ __________________________________________________________________________________________________________ __________________________________________________________________________________________________________ __________________________________________________________________________________________________________

    Значение сопротивления проводника и как его рассчитать

    В этом выпуске серии «Практикующий техник» мы рассмотрим расчет, необходимый для определения сопротивления данного проводника. Этот параметр, о котором часто забывают, может быть важным при попытке определить подходящий диаметр проволоки для конкретного применения. При оценке эффективности приложения также важно учитывать сопротивление проводника. Меньшее сопротивление означает меньшее рассеивание мощности проводником.Оптимизация этих двух аспектов сопротивления проводника для вашего конкретного применения может привести к значительному сокращению затрат на внедрение и эксплуатационных расходов. Важно знать сопротивление, обеспечиваемое данным проводником, а также понимать, в какой степени это сопротивление влияет на приложение и его работу. По этой причине мы рассмотрим некоторые важные аспекты сопротивления проводника, а также кратко опишем и обсудим их.

    Какие факторы определяют сопротивление данного проводника?

    Есть три фактора, которые определяют количество сопротивления, которое будет иметь данный проводник.Они проиллюстрированы здесь соотношением, используемым для расчета сопротивления проводника.

    Начнем с признания очевидного факта, что длина проводника влияет на его общее сопротивление. Чем больше длина данного проводника, тем большее сопротивление будет иметь проводник. Это ясно видно из приведенных выше соотношений.

    Удельное сопротивление материала проводника играет важную роль в общем сопротивлении. Это связано с тем, что разные материалы, например золото или медь, обладают разным сопротивлением постоянному току.Материалы проводников обычно выбираются на основе рентабельности и пригодности. Удельное сопротивление материалов некоторых из наиболее распространенных проводников, используемых сегодня, указано ниже.

    Последним важным фактором, определяющим сопротивление проводника, является площадь поперечного сечения данного проводника. Важно отметить обратную зависимость между площадью поперечного сечения проводника и сопротивлением проводника. Как видно из приведенного примера, чем меньше площадь поперечного сечения проводника, тем больше становится значение сопротивления проводника.Это означает, что, хотя использование проводов меньшего диаметра может быть дешевле, существует компромисс с сопротивлением.

    Каким образом сопротивление проводника может быть значительным?

    Это соотношение обеспечивает средство определения сопротивления проводника, которое можно использовать для исследования потерь мощности, которые влияют на общую эффективность приложения. Это отношение также можно изменить, чтобы вычислить площадь. Это рассчитанное значение площади поперечного сечения затем можно использовать для определения диаметра проволоки, необходимого для конкретного применения.В видео-анимации, представленной по ссылке ниже, мы исследуем шаги, необходимые для определения минимального диаметра провода, который может использоваться при заданных конкретных критериях, касающихся длины проводника и допустимого сопротивления проводника. Как указывалось ранее, эти два соображения влияют на затраты на внедрение и эксплуатационные расходы, и их стоит изучить.

    Если вам понравился этот пост, ознакомьтесь с нашими предыдущими статьями из серии «Практикующий техник»;

    Использование натурального логарифма или функции «ln» в анализе цепей
    Как создать правильные уравнения ветвей KCL закона Ома для узлового анализа
    Как решить одновременные уравнения с несколькими неизвестными
    Преобразование параллельных цепей RL в их последовательные эквиваленты, с которыми «легче работать»
    Общие правила для систем взвешенных чисел
    Утилита поиска эквивалентной схемы Тевенина

    Мы надеемся, что это было полезно для вас как практикующего специалиста или студента.Мы ждем ваших отзывов или других идей о серии статей для практикующих техников. Сообщите нам свои идеи о том, о чем вы хотели бы, чтобы мы писали, отправив нам свои мысли и вопросы по адресу [email protected]

    Сопротивление проводника

    Хотя можно использовать провод любого размера или значения сопротивления, слово «проводник» обычно относится к материалам, которые обладают низким сопротивлением току, а слово «изолятор» описывает материалы, которые обладают высоким сопротивлением току. .Между проводниками и изоляторами нет четкой разделительной линии; при определенных условиях все типы материалов проводят ток. Материалы, обеспечивающие сопротивление току на полпути между лучшими проводниками и самыми плохими проводниками (изоляторами), иногда называют «полупроводниками» и находят наибольшее применение в области транзисторов.

    Лучшие проводники — это материалы, в основном металлы, которые обладают большим количеством свободных электронов; И наоборот, изоляторы — это материалы с небольшим количеством свободных электронов.Лучшие проводники — серебро, медь, золото и алюминий; но некоторые неметаллы, такие как углерод и вода, могут использоваться в качестве проводников. Такие материалы, как резина, стекло, керамика и пластмассы, являются настолько плохими проводниками, что их обычно используют в качестве изоляторов. Ток в некоторых из этих материалов настолько мал, что обычно считается нулевым. Единица измерения сопротивления называется ом. Символ ома — греческая буква омега (Ω). В математических формулах заглавная буква «R» обозначает сопротивление.Сопротивление проводника и приложенное к нему напряжение определяют количество ампер тока, протекающего по проводнику. Таким образом, сопротивление 1 Ом ограничивает ток до 1 ампера в проводнике, к которому приложено напряжение 1 вольт.

    Факторы, влияющие на сопротивление

    1. Сопротивление металлического проводника зависит от типа материала проводника. Было указано, что некоторые металлы обычно используются в качестве проводников из-за большого количества свободных электронов на их внешних орбитах.Медь обычно считается лучшим доступным материалом для проводников, поскольку медная проволока определенного диаметра обеспечивает меньшее сопротивление току, чем алюминиевая проволока того же диаметра. Однако алюминий намного легче меди, и по этой причине, а также по соображениям стоимости, алюминий часто используется, когда важен весовой коэффициент.
    2. Сопротивление металлического проводника прямо пропорционально его длине. Чем больше длина провода данного сечения, тем больше сопротивление.На рисунке 12-41 показаны два проводника разной длины. Если электрическое давление 1 вольт приложено к двум концам проводника длиной 1 фут, а сопротивление движению свободных электронов предполагается равным 1 Ом, ток ограничивается 1 ампер. Если провод того же размера удвоить в длину, те же электроны, приведенные в движение под действием приложенного 1 вольта, теперь обнаруживают удвоенное сопротивление; следовательно, ток уменьшается вдвое. Рисунок 12-41. Сопротивление зависит от длины проводника.
    3. Сопротивление металлического проводника обратно пропорционально площади поперечного сечения. Эта область может быть треугольной или даже квадратной, но обычно круглой. Если площадь поперечного сечения проводника увеличивается вдвое, сопротивление току уменьшается вдвое. Это верно из-за увеличенной площади, в которой электрон может перемещаться без столкновения или захвата атомом. Таким образом, сопротивление изменяется обратно пропорционально площади поперечного сечения проводника.
    4. Четвертым важным фактором, влияющим на сопротивление проводника, является температура.Хотя некоторые вещества, такие как углерод, демонстрируют снижение сопротивления при повышении температуры окружающей среды, большинство материалов, используемых в качестве проводников, увеличивают сопротивление при повышении температуры. Сопротивление некоторых сплавов, таких как константан и манганин ™, очень мало изменяется при изменении температуры. Величина увеличения сопротивления 1-омного образца проводника на один градус повышения температуры выше 0 ° по Цельсию (C), принятого стандарта, называется температурным коэффициентом сопротивления.Для каждого металла это разные значения. Например, для меди это значение составляет примерно 0,00427 Ом. Таким образом, медный провод, имеющий сопротивление 50 Ом при температуре 0 ° C, имеет увеличение сопротивления на 50 × 0,00427 или 0,214 Ом на каждый градус повышения температуры выше 0 ° C. Температурный коэффициент сопротивления необходимо учитывать там, где наблюдается заметное изменение температуры проводника во время работы. Доступны графики с указанием температурных коэффициентов сопротивления для различных материалов.На Рис. 12-42 показана таблица «удельного сопротивления» некоторых распространенных электрических проводников.
    Рисунок 12-42. Таблица удельного сопротивления.

    Сопротивление материала определяется четырьмя свойствами: материалом, длиной, площадью и температурой. Первые три свойства связаны следующим уравнением при T = 20 ° C (комнатная температура):

    Сопротивление и связь с размером провода

    Круглые проводники (провода / кабели)

    Поскольку известно, что Сопротивление проводника прямо пропорционально его длине, и если нам дано сопротивление единичной длины провода, мы можем легко вычислить сопротивление любой длины провода из того же материала, имеющего тот же диаметр.Кроме того, поскольку известно, что сопротивление проводника обратно пропорционально его площади поперечного сечения, и если нам дано сопротивление отрезка провода с единичной площадью поперечного сечения, мы можем вычислить сопротивление такой же длины. из проволоки из того же материала любой площади сечения. Следовательно, если мы знаем сопротивление данного проводника, мы можем рассчитать сопротивление для любого проводника из того же материала при той же температуре. Из отношения:

    Также можно записать:

    Если у нас есть проводник длиной 1 метр (м) с площадью поперечного сечения 1 (миллиметр) мм 2 и сопротивлением 0 .017 Ом, каково сопротивление 50 м провода из того же материала, но с площадью поперечного сечения 0,25 мм 2 ?

    В то время как единицы СИ обычно используются при анализе электрических цепей, электрические проводники в Северной Америке все еще производятся с использованием стопы в качестве единицы длины и мил (одна тысячная дюйма) в качестве единицы диаметра. Прежде чем использовать уравнение R = (ρ × l) ⁄A для расчета сопротивления проводника данного американского калибра проводов (AWG), площадь поперечного сечения в квадратных метрах должна быть определена с использованием коэффициента преобразования 1 mil = 0. .0254 мм. Самая удобная единица длины проволоки — стопа. Используя эти стандарты, единицей измерения является милфут. Таким образом, проволока имеет единичный размер, если она имеет диаметр 1 мил и длину 1 фут.

    В случае использования медных проводников мы избавляемся от утомительных вычислений с помощью таблицы, показанной на Рисунке 12-43. Обратите внимание, что размеры поперечного сечения, указанные в таблице, таковы, что каждое уменьшение на один номер датчика равняется 25-процентному увеличению площади поперечного сечения.Из-за этого уменьшение трех калибровочных чисел означает увеличение площади поперечного сечения примерно на 2: 1. Аналогичным образом, изменение десяти калибровочных номеров проводов представляет собой изменение площади поперечного сечения 10: 1 — кроме того, при удвоении площади поперечного сечения проводника сопротивление уменьшается вдвое. Уменьшение сечения проводов на три сечения снижает сопротивление проводника заданной длины вдвое.

    Рисунок 12-43. Таблица преобразования при использовании медных жил.

    Прямоугольные проводники (шины)

    Для вычисления площади поперечного сечения проводника в квадратных милях длина одной стороны в милах возводится в квадрат.В случае прямоугольного проводника длина одной стороны умножается на длину другой. Например, обычная прямоугольная шина (большой, специальный проводник) имеет толщину 3⁄8 дюйма и ширину 4 дюйма. Толщина 3⁄8 дюйма может быть выражена как 0,375 дюйма. Поскольку 1000 мил равняется 1 дюйму, ширину в дюймах можно преобразовать в 4000 мил. Площадь поперечного сечения прямоугольного проводника находится путем преобразования 0,375 в мил (375 мил × 4000 мил = 1 500 000 квадратных мил).

    Летный механик рекомендует

    Сопротивление проводов

    • Изучив этот раздел, вы должны уметь:
    • • Рассчитайте размеры проводника.
    • • Опишите влияние длины и площади поперечного сечения на сопротивление проводника.

    Как размеры проводника влияют на его сопротивление

    Проводник — это любой материал, позволяющий протекать через него электрическому току. Способность любого проводника в электрической цепи пропускать ток оценивается по его электрическому СОПРОТИВЛЕНИЮ. Сопротивление — это способность противодействовать прохождению электрического тока.Напряжение — это электрическая сила, которая заставляет ток течь через проводник, но чем больше значение сопротивления любого проводника, тем меньше тока будет течь при любом конкретном значении приложенного напряжения. Сопротивление проводника в основном зависит от трех факторов:

    Рис. 1.3.1 Расчет размеров проводника

    1. ДЛИНА проводника.

    2. ПЛОЩАДЬ ПОПЕРЕЧНЯ кондуктора.

    3. МАТЕРИАЛ, из которого изготовлен проводник.

    Поскольку сопротивление больше в более длинных проводниках, чем в более коротких, то:

    СОПРОТИВЛЕНИЕ (R) ПРОПОРЦИОНАЛЬНО ДЛЯ ДЛИНЫ (L)

    и записывается как R ∝ L (∝ означает пропорционально …)

    Следовательно, чем длиннее проводник, тем больше сопротивление и, следовательно, меньше тока.

    Также, поскольку сопротивление меньше в проводниках с большой площадью поперечного сечения:

    СОПРОТИВЛЕНИЕ (R) ОБРАТНО ПРОПОРЦИОНАЛЬНО ПОПЕРЕЧНОЙ ПЛОЩАДИ (A)

    , который записывается как R ∝ 1 / A (или R ∝ A -1 ).

    Чем больше площадь поперечного сечения, тем больше тока может протекать по проводнику, поэтому тем ниже значение сопротивления проводника.

    Круглые проводники

    Если проводник имеет круглое поперечное сечение, площадь круга можно определить по формуле:

    π r 2 Где π = 3,142 и r — радиус окружности.

    Если поперечное сечение проводника квадратное или прямоугольное, площадь поперечного сечения проводника все же можно определить, просто умножив ширину на высоту.Большинство проводников, используемых в кабелях и т. Д., Конечно, имеют круглое поперечное сечение.

    Материал, из которого изготовлен проводник, также влияет на его сопротивление, величина которого зависит от СОПРОТИВЛЕНИЯ материала, описанного в Модуле 1.4 резисторов и схем.

    Lab 3 Resistivity — лабораторный отчет — Resistivity Course: PHY156 Section: 12919 Имя студента: Gamoi

    лабораторный отчет

    Текст для предварительного просмотра

    Resistivity Курс: PHY156 Раздел: 12919 Имя студента: Гамой Пейсли Партнер лаборатории: Асаба Анис Дата: 26.09.2017 Задача: Для определения удельного сопротивления проводника с однородным поперечным сечением по его длине.Физический принцип: Когда электрический ток течет по проводнику, сила этого тока (I) зависит от величина напряжения (В), приложенного к концам этого проводника, наряду с физическими и параметры окружающей среды. Поскольку сопротивление (R) зависит как от тока, так и от напряжения, эти физические факторы и факторы окружающей среды также влияют на сопротивление проводника. Сопротивление может быть определяется с использованием следующего уравнения: R = V я При наличии постоянных факторов окружающей среды сопротивление большинства проводников в первую очередь зависит от размера, формы и материалов, из которых они сделаны.Сопротивление проводников с Единичное поперечное сечение и площадь (A) с известной длиной (L) могут быть рассчитаны как: R = ρ L А Это уравнение показывает, что сопротивление пропорционально длине проводника, но обратно пропорционально пропорциональна площади его поперечного сечения. Это также показывает, что сопротивление пропорционально ρ, которое известен как коэффициент удельного сопротивления. Удельное сопротивление показывает способность материала проводить электрический ток. Текущий. Чем ниже удельное сопротивление, тем больший ток может генерироваться внутри проводника.Это удельное сопротивление можно определить экспериментально, если площадь, длина и сопротивление проводника равны известный. В этом эксперименте в качестве проводника использовался провод длины L и диаметра D, его удельное сопротивление может следовательно, рассчитывается следующим образом: ρ = Rπ D 2 4L Оборудование:        Источник переменного тока постоянного тока (аккумулятор) Амперметр (цифровой мультиметр установлен на «мА» постоянного тока) Вольтметр (цифровой мультиметр установлен на «мВ» постоянного тока) Трубчатый балластный резистор (500 Ом) Проволочный резистор (диаметр 0,64 мм) Соединительные провода Рубильник с лопатками R = ρ ∴ L А р × A = ρ L А = πD2 π 0.00064 2 −7 2 знак равно = 3,22 × 10 м 4 4 R ∆R знак равно = Наклон R vs. L = 3,449 Ом / м L ∆L р ∴ × A = ρ = 3,449 Ом / м × 3,22 × 10−7 м 2 = 1,11 × 10−6 Ом ∙ м L Среднее удельное сопротивление ρ1 + ρ2 1,15 · 10−6 + 1,11 · 10−6 2,26 · 10−6 −6 знак равно знак равно = 1,13 × 10 Ом ∙ м 2 2 2 Разница в процентах: ρ 1 — ρ 2 1,15 × 10−6 −1,11 × 10−6 0,04 × 10-6 × 100 = × 100 = × 100 = 3,5% Средн. ρ 1,13 × 10−6 1,13 × 10−6 Ошибка в процентах = Экспериментальное значение (среднее) — теоретическое значение × 100 Теоретическая ценность Ошибка в процентах = 1,13 × 10−6−1,00 × 10−6 × 100 = 13% 1,00 × 10−6 Обсуждение: Из графика V vs.В части 1 этого эксперимента был построен прямолинейный график. Это указывает что провод был омическим проводником с сопротивлением, не зависящим от колебаний напряжения и Текущий. Наклон этого графика, который эквивалентен сопротивлению, был определен и использован для рассчитать удельное сопротивление провода. Это удельное сопротивление оказалось равным 1,15 × 10 -6 Ом м. Часть 2 из этого В эксперименте использовались наклон R в зависимости от L и площадь провода для определения удельного сопротивления проводов 1,11 × 10 -6. Ω ּ m. Оба метода дали аналогичные результаты и имели разницу в 3 процента.5%. Эта разница могли быть вызваны ошибками, которые произошли на протяжении всего эксперимента, такими как систематические ошибки связанных с используемыми мультиметрами и линейкой или грубыми ошибками, такими как неправильное считывание или округление чтения. Среднее удельное сопротивление провода было определено равным 1,13 × 10-6 Ом ּ м, поэтому из таблиц при условии, что мы можем сделать вывод, что использованная проволока была из нихрома с удельным сопротивлением 1,00 × 10 -6 Ом м. Поскольку оба значения близки по величине и дают минимально возможную процентную ошибку 13%.Этот разница могла быть вызвана ошибками, которые произошли на протяжении всего эксперимента, такими как изменчивые условия окружающей среды наряду с систематическими и грубыми ошибками. Заключение: Было замечено, что сопротивление проволочного проводника с однородным поперечным сечением увеличивается с увеличением увеличение его длины, при этом его удельное сопротивление было определено равным 1,13 × 10 -6 Ом ∙ м. Ответы на вопросы: 1. Какую роль играет балластный резистор R0 в схеме, использованной в этом эксперименте? Балластный резистор контролирует прохождение тока через цепь, чтобы предотвратить разрушение компонентов схемы.2. Исходя из рассчитанного вами значения удельного сопротивления, из какого материала изготовлен проволочный резистор. из? Исходя из расчетного удельного сопротивления 1,13 × 10-6 Ом ∙ м, проволока, скорее всего, была из нихрома (Ni, Fe, Cr сплава) с удельным сопротивлением 1,00 × 10-6 Ом ∙ м. 3. Проволочный резистор является омическим проводом? Подтвердите свой ответ экспериментальными данными, которые вы полученный. Провод был омическим проводником. Это можно определить, изучив график из части 1. этого эксперимента, где график зависимости V от I дает прямолинейный график, показывающий, что сопротивление оставалось постоянным при увеличении напряжения и тока.4. Зависит ли сопротивление и удельное сопротивление от: Длина провода? Как сопротивление, так и удельное сопротивление зависят от длины проводника, поскольку сопротивление равно пропорционально длине, а удельное сопротивление обратно пропорционально длине провода. Сечение провода? Как сопротивление, так и удельное сопротивление зависят от поперечного сечения проводника, поскольку увеличение поперечного сечения приведет к уменьшению сопротивления и увеличению удельного сопротивления. Форма проволоки? Оба зависят от формы проволоки, поскольку разные формы могут иметь неоднородную форму. поперечные сечения, которые увеличивают или уменьшают площадь в разных сечениях.

    Формула удельного сопротивления — объяснение, решаемые примеры и ответы на часто задаваемые вопросы

    Удельное электрическое сопротивление — это сопротивление движению тока в материале от одного конца к другому. Это простая и информативная метрика для описания материала. Это обратное значение электропроводности. Удельное сопротивление обозначается ρ и пропорционально сопротивлению материала и объему. Площадь поперечного сечения данного материала обратно пропорциональна его удельному сопротивлению.

    Сопротивление R образца, такого как проволока, умноженное на его площадь поперечного сечения A и разделенное на его длину l, равно удельному сопротивлению, которое обычно обозначается греческой буквой rho; ρ = \ [\ frac {RA} {I} \]. Ом — единица измерения сопротивления. Отношение площади в квадратных метрах к длине в метрах упрощено до простых метров в схеме метр-килограмм-секунда (мкс). Единицей измерения удельного сопротивления в системе метр-килограмм-секунда является ом-метр. Если расстояния измеряются в сантиметрах, удельное сопротивление можно выразить в ом-сантиметре.{12} \] ом-метры.

    На значение удельного сопротивления часто влияет температура материала; В таблицах удельного сопротивления обычно указаны значения при 20 ° C. Удельное сопротивление металлических проводников увеличивается при повышении температуры, в то время как удельное сопротивление полупроводников, таких как углерод и кремний, уменьшается при повышении температуры.

    Формула удельного сопротивления

    Формула удельного сопротивления выражается как —

    ρ = \ [\ frac {RA} {I} \]

    Где ρ — удельное сопротивление, R — сопротивление, l — толщина материала и А — площадь поперечного сечения.

    Формула сопротивления

    Электрическое сопротивление пропорционально длине проводника (L) и обратно пропорционально его площади поперечного сечения (A). Следующее соотношение дает формулу сопротивления.

    R = \ [\ frac {\ rho L} {A} \]

    где ρ — удельное сопротивление материала (измеренное в Ом · м, омметр)

    Формула закона Ома

    Связь между электрическим током и разность потенциалов определяется законом Ома.

    Если все физические условия и температура остаются постоянными, закон Ома гласит, что напряжение на проводнике прямо пропорционально току, протекающему по нему.

    Математически формулу закона Ома можно записать как:

    V = IR

    Сопротивление — это константа пропорциональности в уравнении, с единицами измерения ом и символом R.

    Ток и сопротивление могут быть рассчитаны с использованием того же формула, переписав ее следующим образом:

    I = \ [\ frac {V} {R} \]

    R = \ [\ frac {V} {I} \]

    Сопротивление параллельно Формула

    Когда оба терминала резистора подключены к каждой клемме другого резистора или резисторов, они считаются подключенными параллельно.

    [Изображение будет загружено в ближайшее время]

    Поскольку ток питания будет течь в разных направлениях, ток может быть неодинаковым во всех ветвях параллельной сети. Однако в параллельной резистивной сети падение напряжения на всех резисторах одинаково. Тогда все параллельно соединенные элементы имеют общее напряжение на них, и это справедливо для всех резисторов, включенных параллельно.

    На приведенной выше схеме три резистора подключены параллельно. Пусть R1, R2 и R3 — отдельные сопротивления.

    Формула параллельных резисторов приведена ниже

    \ [\ frac {1} {R_ {T}} \] = \ [\ frac {1} {R_ {1}} \] + \ [\ frac {1} {R_ {2}} \] + \ [\ frac {1} {R_ {3}} \]

    Решенные примеры:

    1. Рассчитайте удельное сопротивление материала с сопротивлением 2 и площадью поперечного сечения и длиной 25 см² и 15 см соответственно.

    Sol: дано

    R = 2 Ом

    l = 15 см = 0,15 м

    A = 25 см² = 0,25 м²

    Мы знаем, что формула удельного сопротивления:

    ρ = \ [\ frac {RA} {I } \]

    Поместите значения R, A и l в приведенную выше формулу

    ρ = \ [\ frac {2 \ times 0.25} {0,15} \] Ом

    Следовательно, удельное сопротивление = 3,333 Ом

    2. Длина и площадь провода составляют 0,2 м и 0,5 м² соответственно. Вычислите удельное сопротивление того провода, сопротивление которого составляет 3 Ом.

    Ответ: Учитывая

    R = 3 Ом

    l = 0,2 м и

    A = 0,5 м²

    Формула удельного сопротивления:

    ρ = \ [\ frac {RA} {I} \]

    Положите значение R, A и l в приведенной выше формуле

    ρ = \ [\ frac {3 \ times 0,5} {0,2} \] = 7,5 Ом

    Следовательно, значение удельного сопротивления равно 7.5 Ом

    Заключение

    В приведенной выше статье мы обсудили удельное сопротивление и формулы для его расчета. Сопротивление проводника (R) пропорционально его длине (L) как R ∝ L. Мы видели, от каких факторов зависит удельное сопротивление. Мы также обсудили закон Ома и резисторы в параллельной формуле.

    Сопротивление

    Электрические заряды могут легко перемещаться в одних материалах (проводниках) и менее свободно в других (изоляторах), как мы узнали ранее.Мы описываем способность материала проводить электрический заряд как , проводимость . Хорошие проводники обладают высокой проводимостью. Электропроводность материала зависит от:

    1. Плотность бесплатных зарядов, доступных для перемещения
    2. Подвижность тех бесплатных зарядов

    Аналогичным образом мы описываем способность материала противостоять движению электрического заряда с помощью удельного сопротивления , обозначенного греческой буквой ро (ρ). Удельное сопротивление измеряется в ом-метрах, которые представлены греческой буквой омега, умноженной на метры (Ом • м).И проводимость, и удельное сопротивление являются свойствами материала.

    Когда объект создается из материала, тенденция материала проводить электричество или проводимость зависит от проводимости материала, а также от формы материала. Например, полая цилиндрическая труба имеет более высокую проводимость воды, чем цилиндрическая труба, заполненная ватой. Однако форма трубы также играет роль. Очень толстая, но короткая труба может пропускать много воды, но очень узкая и очень длинная труба не может проводить столько воды.Как геометрия объекта, так и состав объекта влияют на его проводимость .

    Сосредоточившись на способности объекта сопротивляться потоку электрического заряда, мы обнаруживаем, что объекты, сделанные из материалов с высоким удельным сопротивлением, имеют тенденцию препятствовать прохождению электрического тока и имеют высокое сопротивление . Кроме того, материалы, имеющие форму длинных и тонких объектов, также увеличивают электрическое сопротивление объекта. Наконец, объектов обычно демонстрируют более высокое удельное сопротивление при более высоких температурах .Мы объединили все эти факторы, чтобы описать сопротивление объекта потоку электрического заряда. Сопротивление — это функциональное свойство объекта, которое описывает способность объекта препятствовать прохождению через него заряда. Единицы измерения сопротивления — Ом (Ом).

    Для любой заданной температуры мы можем вычислить электрическое сопротивление объекта в Ом по следующей формуле:

    В этой формуле R — сопротивление объекта, в Ом (Ом), rho (ρ) — это сопротивление объекта. удельное сопротивление материала, из которого сделан объект, в Ом * метрах (Ом • м), L — длина объекта в метрах, а A — площадь поперечного сечения объекта в метрах в квадрате.Обратите внимание, что таблица удельного сопротивления материалов для постоянной температуры приведена справа.

    Давайте попробуем на примере задачи вычислить электрическое сопротивление объекта:

    Вопрос: Провод длиной 3,50 метра с площадью поперечного сечения
    3,14 × 10 –6 м 2 при 20 ° Цельсия имеет сопротивление 0,0625 Ом. Определите удельное сопротивление проволоки и материала, из которого она изготовлена.

    Ответ:

    Вопрос: При 20 ° C четыре проводящих провода из разных материалов имеют одинаковую длину и одинаковый диаметр.Какой провод имеет наименьшее сопротивление?

    1. алюминий
    2. золото
    3. нихром
    4. вольфрам

    Ответ: (2) золота, потому что оно имеет самое низкое удельное сопротивление.

    Сопротивление

    : медь — лучший металлический проводник? | Научный проект

    Где R — сопротивление в омах, L — длина провода в метрах, A — площадь поперечного сечения провода в квадратных метрах, а ρ — удельное электрическое сопротивление в ом-метрах.

    Электроэнергия Электропроводность — это величина, обратная удельному сопротивлению: это способность материала пропускать ток. Обозначается греческой буквой сигма, σ, и измеряется в единицах Сименс ( S ).

    В этом эксперименте вы сможете найти удельное сопротивление и проводимость материалов, которые вы тестируете, используя закон Ома, который гласит, что напряжение пропорционально произведению тока и сопротивления. Амперметр поможет вам измерить ток, протекающий по цепи, в то время как вольтметр покажет падение напряжения на участке, который вы проверяете.

    Где В, — напряжение, измеренное в вольтах, I — ток, измеренный в амперах, а R — сопротивление в омах.

    Задача: Определите удельное сопротивление различных материалов и толщину материалов и рассчитайте электрическую проводимость.

    Какой материал будет более резистивным? Проводящий?

    Материалы

    • Аккумулятор 9В
    • 30см неизолированного медного провода (меньшего сечения)
    • 30см неизолированного медного провода (большего сечения)
    • 30 см неизолированной железной проволоки (такого же диаметра, как и более тонкая медная проволока)
    • 30 см неизолированной железной проволоки (такого же диаметра, как и у более толстой медной проволоки)
    • Любые другие провода, которые вы хотите проверить
    • Кусачки
    • Амперметр
    • Вольтметр
    • Линейка

    Процедура

    1. Присоедините положительный вывод амперметра к отрицательной клемме 9-вольтовой батареи.
    2. Присоедините отрицательный вывод амперметра к одному концу одного из проводов.
    3. Подключите другой конец провода к положительной клемме 9-вольтовой батареи.
    4. Используйте вольтметр для измерения падения напряжения на проводе разной длины (начните с 2 см, затем измерьте 3 см, 4 см и т. Д.). Убедитесь, что положительный вывод вольтметра касается начала провода.
    1. Запишите ток (по амперметру) и падение напряжения (по вольтметру) для каждой длины каждого проверенного провода.
    2. Используйте закон Ома для определения сопротивления и того, как длина, калибр и материал влияют на сопротивление.
    3. Постройте ваши результаты для каждого типа провода. Постройте длину провода (в метрах) по оси x и сопротивление (в омах) по оси y.
    4. Рассчитайте удельное сопротивление по формуле:

    Где R — сопротивление в Ом ρ — удельное сопротивление в ом-метрах L — длина провода в метрах и A — площадь поперечного сечения провода в метрах.* площадь поперечного сечения проводов разного калибра можно посмотреть в Интернете.

    1. Используйте удельное сопротивление ρ для расчета электропроводности σ .

    Результаты

    Более толстые провода будут иметь меньшее сопротивление, но более длинные провода будут иметь более высокое сопротивление. Медь имеет более низкое удельное сопротивление и лучше проводит электричество, чем железо.

    Почему?

    Сопротивление провода увеличивается с увеличением длины. Поскольку сопротивление — это свойство материала, который сопротивляется потоку электронов, логично, что чем больше у вас материала (большей длины), тем большее сопротивление у вас будет.Удельное электрическое сопротивление, ρ , является константой, которая является свойством материала и нормализует сопротивление к площади поперечного сечения материала, через который проходит ток. Наклон линии на графике зависимости длины от сопротивления — это удельное электрическое сопротивление.

    Итак, медь — лучший металлический проводник? Медь является лучшим проводником, чем железо, а это означает, что ток может проходить легче (с меньшим сопротивлением) через медь. Это неотъемлемое свойство материала.

    Вы можете использовать закон Ома для расчета сопротивления измеряемой секции, потому что цепь относится к серии , а это означает, что ток будет одинаковым во всех частях цепи.

    Заявление об отказе от ответственности и меры предосторожности

    Education.com предоставляет идеи проекта Science Fair для информационных только для целей. Education.com не дает никаких гарантий или заверений относительно идей проектов Science Fair и не несет ответственности за любые убытки или ущерб, прямо или косвенно вызванные использованием вами таких Информация.Получая доступ к идеям проекта Science Fair, вы отказываетесь от отказаться от любых претензий к Education.com, которые возникают в связи с этим. Кроме того, ваш доступ к веб-сайту Education.

    Провод

    Добавить комментарий

    Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *