5 Контрольные вопросы

5.1 Укажите условия существования тока в проводнике.

5.2 Какова роль источника тока в электрической цепи?

5.3 При каких условиях от источника можно получить наибольшую силу тока.

Лабораторная работа № 7

Тема: «Определение удельного сопротивления проводника»

Цель работы: определить удельное сопротивление проводника и вычислить погрешности измерений.

В результате выполнения лабораторной работы студент должен

знать: формулу для определения сопротивления проводника;

уметь: собирать электрическую цепь по схеме.

1 Краткая теория

Основной электрической характеристикой проводника является электрическое сопротивление. Это мера противодействия проводника прохождению электрического тока. Для металлического проводника сопротивление прямо пропорционально его длине и обратно пропорционально площади поперечного сечения проводника и определяется по формуле (1):

R= , (1)

где R – сопротивление проводника, Ом.

ρ – удельное сопротивление проводника, Ом м.

l – длина проводника, м.

S – площадь поперечного сечения, м².

Удельное сопротивление выражает зависимость сопротивления проводника от материала проводника и показывает, каким сопротивлением обладает проводник длинной 1 м и площадью поперечного сечения 1 м² и вычисляется по формуле (2):

ρ= (2)

2 Оборудование

2.1 Реостат.

2.2 Линейка.

2.3 Штангенциркуль.

2.4 Амперметр.

2.5 Источник тока.

2.6 Ключ.

2.7 Соединительные провода.

3 Порядок выполнения работы

3.1 Для определения длины проволоки необходимо измерить диаметр D керамического цилиндра реостата и подсчитать число витков n на нем. Длину проволоки определите по формуле (3):

l =πDn (3)

3.2 Для определения площади поперечного сечения проволоки S необходимо знать ее диаметр d. Для этого следует измерить длину обмотки реостата L, зная число витков n, можно определить диаметр проволоки по формуле (4):

d = (4)

и площадь поперечного сечения S по формулам (5) или (6):

S = (5)

S = (6)

3.3 Результаты измерений и вычислений записать в таблицу 1.

Таблица 1

Число витков n	Диаметр витка D,м	Длина прово-локи l, м	Длина обмотки L,м	Диаметр прово-локи d, м	Площадь попереч-ного сечения S, м	сила тока I, А	Напря-жение U, В	Сопротив-ление R, Ом	Удель-ное сопротив-ление ρ, Ом м	Таблич- ное значение удель- ного сопротив-ления ρт , Ом м	Относите-льная погреш-ность δ,%

3.4 Собрать цепь по схеме, изображенной на рисунке 1.

Рисунок 1

3.5 Ознакомиться с электроизмерительными приборами и определить цену деления шкалы амперметра и вольтметра.

3.6 После проверки преподавателем цепь замкнуть, измерить силу тока на реостате и напряжение на нем.

3.7 Пользуясь формулой закона Ома, определить сопротивление R по формуле (7):

R = (7)

3.8 Вычислить удельное сопротивление проволоки по формуле (2).

3.9 Учитывая, что провод реостата изготовлен из никелина, сравнить результаты опыта с табличным значением удельного сопротивления и определить относительную погрешность по формуле (8):

100% (8)