Лоборатерная работа начала электроники постройте схему пж
Изучение зависимости сопротивления реальных проводников от их геометрических параметров и удельных сопротивлений материалов.
Цель: определить удельное сопротивление проводника и сравнить его с табличным значением.
1. Краткое теоретическое описание
Немецкий физик Георг Ом (1787-1854) в 1826 году обнаружил, что отношение напряжения U между концами металлического проводника, являющегося участком электрической цепи, к силе тока I в цепи есть величина постоянная:
(1)
Эту величину R называют электрическим сопротивлением проводника. Электрическое сопротивление измеряется в Омах. Электрическим сопротивлением 1 Ом обладает такой участок цепи, на котором при силе тока 1 А напряжение равно 1 В:
Опыт показывает, что электрическое сопротивление проводника прямо пропорционально его длине L и обратно пропорционально площади S поперечного сечения проводника:
(2)
Постоянный для данного вещества параметр r называется удельным электрическим сопротивлением вещества. Удельное сопротивление измеряется в Ом*м.
2. Порядок выполнения работы
Рис.1.
2.1. Соберите на монтажном столе электрическую схему, показанную на рисунке:
2.2. Выберите материал проводника – никель, установите значения длины и площади поперечного сечения:
L = 100 м; S = 0.1 мм2;
2.3. Определите экспериментально с помощью мультиметра напряжение на проводнике.
Для этого необходимо подключить параллельно проводнику мультиметр в режиме измерения постоянного напряжения, соблюдая полярность.
Запишите показания мультиметра.
2.4. Определите экспериментально с помощью мультиметра силу тока в цепи.
Включите мультиметр в режиме измерения постоянного тока последовательно в цепь, соблюдая полярность.
Запишите показания мультиметра.
2.5. Рассчитайте сопротивление проводника по формуле (1).
2.6. Определите удельное сопротивление никеля по формуле (2).
2.7. Проделайте пункты 2.3 – 2.6. изменяя длину, но, не меняя площадь поперечного сечения и материал проводника.
2.8. Результаты измерений занесите в таблицу:
№ опыта
Длина, м
Напряжение, В
Сила тока, А
Сопротивление, Ом
Удельное сопротивление, Ом*м
1
2
3
4
5
2.9. Найдите среднее значение удельного сопротивления и сравните его с табличным значением.
2.10. Измерьте сопротивление проводника непосредственно с помощью омметра. Сравните полученные результаты.
Сформулируйте выводы по проделанной работе.
Вот схема для выполнения лабораторной работы по изучению зависимости сопротивления проводников от их геометрических параметров:
Схема электрической цепи
(Источник питания → Амперметр → Проводник → Реостат (по необходимости) → Замкнутая цепь)
Вольтметр подключается параллельно проводнику.
Компоненты схемы:
1. Источник питания (постоянное напряжение)
2. Амперметр (включается последовательно для измерения тока)
3. Проводник (никель, длина 100 м, площадь 0.1 мм²)
4. Реостат (опционально, для регулировки тока)
5. Вольтметр (подключается параллельно проводнику)
6. Ключ (выключатель) для замыкания цепи
---
Порядок выполнения работы
1. Сборка схемы:
Подключите все элементы, следуя схеме.
Проверьте соединения, соблюдая полярность.
2. Измерение напряжения U:
Включите мультиметр в режим измерения постоянного напряжения.
Подключите его параллельно проводнику.
Запишите значение U.
3. Измерение силы тока I:
Переключите мультиметр в режим измерения постоянного тока.
Включите его последовательно в цепь.
Запишите значение I.
4. Рассчитайте сопротивление R по формуле:
R = \frac{U}{I}
5. Определите удельное сопротивление ρ по формуле:
\rho = R \cdot \frac{S}{L}
6. Повторите измерения при разных значениях длины L (но с тем же S).
7. Заполните таблицу значениями L, U, I, R и ρ.
8. Найдите среднее значение ρ и сравните его с табличным значением для никеля.
9. Измерьте сопротивление R с помощью омметра и сравните результаты.
10. Вывод:
Как изменяется сопротивление с длиной?
Насколько экспериментальное ρ совпадает с табличным?
Возможные причины расхождений.
Если нужно, могу нарисовать схему!