JakubPaluszkiewicz.pdf

Jakub Paluszkiewicz, Damian Drążewski, Mateusz Łuczak, Paweł Kruszyński E-3

Data wykonania ćwiczenia: 04.11.2011r.

Data oddania ćwiczenia: 18.11.2011r.

Temat: Badanie wpływu temperatury na rezystywność materiałów przewodzących.

1. Cel ćwiczenia:

Celem ćwiczenia jest wyznaczenie funkcji rezystywności właściwej od temperatury (w przedziale

20°C – 70°C) oraz współczynnika temperaturowego rezystywności badanych materiałów:

a) Aluminium

b) Stal

c) Miedź

2. Do wykonania ćwiczenia użyto następujących urządzeń:

· Mostek Thomsona typu TMT-2

· Komory klimatycznej z zewnętrznym regulatorem umożliwiającym uzyskanie żądanej

temperatury.

· Czujnika temperatury typu PT-100 do pomiaru temperatury komory klimatycznej.

3. Schemat układu pomiarowego:

· Schemat mostka Thompsona

· Schemat podłączenia próbki do mostka Thompsona

4. Przebieg ćwiczenia:

a) Zmierzyć średnice oraz długość badanych próbek,

b) Umieścić próbki w komorze klimatycznej i połączyć odpowiednio przewodami

(Aluminium-czerwony, stal-czarny, miedź-niebieski),

c) Mierzyć rezystancję od temperatury 20°C do 70°C z krokiem co 10°C.

5. Metodyka pomiaru:

a) Układ pomiarowy został podłączony do źródła zasilania prądu przemiennego i

włączony go przez wciśnięcie odpowiedniego przycisku,

b) Każda próbka podłączana była 4 przewodami. Dwa przewody prądowe były

podłączone do zacisków zewnętrznych, a dwa przewody napięciowe do zacisków

wewnętrznych,

c) Na przełączniku „P” ustawiono przedziałkę w jakiej prawdopodobny był wynik,

d) Załączany był galwanometr przez wciśnięcie i przytrzymanie przycisku „G” i

jednocześnie galwanometr był zrównoważany przez nastawienie potencjometru,

e) Wartość rezystancji była odczytywana z tarczy podziałowej.

6. Wymiary materiałów:

7. Tabela wymiarów i obliczeń:

8. Przykładowe obliczenia rezystywności oraz współczynnika temperaturowego.

1) Rezystywność:

Rezystywność (rezystancja właściwa) to miara oporu z jakim materiał przeciwstawia sie

przepływowi prądu elektrycznego. Rezystywność jest zazwyczaj oznaczana jako (mała

grecka litera Rho). Jednostka rezystywności w układzie SI jest om·metr ρ (1 Ωm). Rezystywność

materiału wyznaczyć można znając wymiary geometryczne i rezystancje jednorodnego bloku

danego materiału:

 T = R T S

gdzie:

ρ T – rezystywność przewodu w temperaturze T

R T – rezystancja zmierzona w temperaturze T

S – pole przekroju przewodu

l – długość przewodu

2) Współczynnik temperaturowy:

Odczytanie rezystywności przewodnika w temperaturze 273 K z wartości przewidywanej na

wykresie. Podstawienie danych do wzoru.

Wzór: = 0 1 T = 0 [1 T − T 0 ]

Po przekształceniu otrzymujemy:

= − 0

 T − T 0  0

3) Przykładowe obliczenia:

Rezystywność aluminium w temperaturze 21°C:

38∗10 −2m =349,945∗10 −10  m

Współczynnik temperaturowy:

Rezystywność miedzi w temperaturze 273 K:

=0,0077∗273−0,3504=1,7517

Współczynnik temperaturowy miedzi

296K−273K∗1,7517∗10 −8  m =0,0045 1

9.Wykresy wzrostu rezystywności przy wzroście temperatury.

S = r 2 =3,141,1 mm  2 =3,7994 mm 2

= 3500∗10 −6 ∗3,7994∗10 −6m 2

= 7,69∗10 −8  m −1,7517∗10 −8  m

10. Wnioski:

1) Wraz ze wzrostem temperatury rezystywność zbadanych materiałów rośnie

liniowo.

2) Rezystywności próbek różnią się od siebie. Rezystywność aluminium jest

większa od rezystywności miedzi, ale mniejsza od rezystywności stali.

Plik z chomika:

Inne pliki z tego folderu:

Inne foldery tego chomika: