Marcinkiewicz Michał, Reiner Błaszczyk

Strona w edycji
Wyznaczanie temperaturowego współczynnika oporu dla miedzi.
W naszym doświadczeniu sprawdzaliśmy, jak opór w przewodniku (takim jak np. miedź) zależy od jego temperatury. W praktyce sprowadzało się to do ochłodzenia drutu (zwojnicy) w mieszaninie wody z lodem o temperaturze 273K i jego stopniowym ogrzewaniu aż do temperatury wrzenia wody 373K.


1. Oto przyrządy którymi się posługiwaliśmy:

Zasilacz z woltomierzem:
Zwojnica z drutu miedzianego:




Termometr elektroniczny:


Amperomierz:





2. Nasze układy:
Teoretczny:


Praktyczny:



3. Notka teoretyczna:

(1) Opór danego materiału wyraża się wzorem:


(2) Zależność oporu właściwego od temperatury można wyrazić wzorem:


Gdzie jest oporem właściwym.


4. Poniżej widać wykres natężenia prądu od temperatury przewodnika:



Z prawa Ohma wnioskujemy, że jeżeli natężenie prądu maleje, przy stałym napięciu gwarantowanym przez zasilacz, to opór musi rosnąc.


5. Wykres oporu od temperatury pokazuje, że rezystencja rośnie w miarę wzrostu temperatury i zależność ta jest liniowa:



Temperaturowy współczynnik oporu jest zarazem współczynnikiem kierunkowym funkcji R(T). Można go obliczyć poprzez przekształcenie wzoru:


do postaci:



6. Poniżej znajdują się wyniki doświadczenia:

Dostępny zakres temperatur wynosił 278K-370K. Pomiary były robione co 5K.
Oto rezultaty:
T [K]U [V]I [A]R [OM]
278 10 0,415 24,09
283 10 0,410 24,39
288 10 0,400 25,00
293 10 0,395 25,31
298 10 0,390 25,64
303 10 0,380 26,31
308 10 0,375 26,66
313 10 0,370 27,03
318 10 0,365 27,39
323 10 0,360 27,77
328 10 0,355 28,17
333 10 0,350 28,57
338 10 0,345 28,98
343 10 0,340 29,41
348 10 0,335 29,85
353 10 0,330 30,30
358 10 0,325 30,77
363 10 0,320 31,25
368 10 0,315 31,75
370 10 0,310 32,26



7. Obliczenia:

Dane:
-długość drutu l = 40 m
-pole przekroju S = 1,257*10^-7 m^2
-różnica temperatur T= 92 K
-napięcie U = 10 V

Z wykresu odczytujemy opór w temperaturze 5st.C = 24,096 Om i 97st.C = 32,258 Om i obliczamy współczynnik alfa ze wzoru:


Nasz wynik: Wynik z tablic:
0,003682 1/K
0,003900 1/K