2.4 Описание лабораторной установки

Лабораторная установка, рисунок 2.2, состоит из нагревательного устройства A1 (1), в котором размещены исследуемые изделия (3) из различных проводниковых материалов. Они закреплены на панели из диэлектрика. На коммутационную панель (4) через соединение разъемное (розетка XS1 – вилка XP1) подключены исследуемые образцы. Для измерения температуры внутри нагревательного устройства используется термопара ЕК1.

Рисунок 2.2 – Схема лабораторной установки

2.5 Содержание и объем выполнения работы

Объем проводимых испытаний определяет преподаватель, проводящий лабораторные занятия. Максимальный объем испытаний – Наборы опытных образцов выполненных из неизвестных и известных материалов (5 штук).

2.6 Порядок выполнения работы

2.6.1 Для измерения электрического сопротивления при выполнении лабораторной работы используется комбинированный измерительный прибор типа Щ4311 (или другой с аналогичными характеристиками).

Внимание! До проведения измерений изучить руководство по эксплуатации комбинированного измерительного прибора типа Щ4311.

2.6.2 Измерить электрическое сопротивление при комнатной температуре t = 20 ^oС опытных образцов, планшет №1.

2.6.2.1 Поочередно измерить сопротивление R₀ исследуемых опытных образцов. Длина и диаметр исследуемых образцов приведены в таблице, расположенной на стенде. Результаты измерений занести в таблицу 2.7.

Таблица 2.7 – Результаты измерения сопротивления исследуемых образцов

N n/n	Наименование материала	R0, Ом	ρ0, мкОм*м	l, м	D, м	S, м2
1 2 3 4 5

2.6.2.2 По измеренному сопротивлению R₀ рассчитать удельное электрическое сопротивление ρ, пользуясь формулой

ρ₀=R_0×S/l, (2.8)

где ρ₀ – удельное электрическое сопротивление, мкОм·м;

R₀ – электрическое сопротивление, Ом;

S – площадь поперечного сечения исследуемого образца, м²;

l – длина исследуемого образца, м.

Данные расчета занести в таблицу 2.7.

Внимание! В работе производится исследование электротехнических изделий на высокой температуре до 200 ^оС.

2.6.2.3 Включить нагревательное устройство A1 в сеть. При достижении температуры 110 ⁰С отключить нагревательное устройство A1 от сети. Далее нагрев происходит «по инерции». Когда начинается процесс остывания и температура достигнет значения 120 ⁰С выполнить измерения 2.6.2.1; измерения произвести через каждые 20 ⁰С. Результаты измерений занести в таблицу 2.8.

Внимание! В работе производится исследование пяти электротехнических изделий, поэтому таблицу 15 необходимо выполнить соответственно 5 раз.

Таблица 2.8 – Результаты измерения сопротивления исследуемых материалов при изменении температуры

Исследуемый образец	Температура 0С
	20	40	60	80	100	120
R, Ом
ρ, мкОм·м (экспер.)
ρ, мкОм·м (теорет.для металлов)
αR, С-1 (для сплавов)
αr, С-1 (теорет. для металлов)
αr, С-1 (экспер.)

2.6.2.4 По результатам измерений и данным таблицы 2.7 и таблицы 2.8, используя формулы (2.2) и (2.5), рассчитать температурный коэффициент удельного электрического сопротивления αr для проводниковых материалов и сплавов, и температурный коэффициент электрического сопротивления α_R для сплавов и резисторов. Результаты расчетов занести в таблицу 2.8.

2.6.2.5 Используя справочные данные таблиц 2.4 и 2.6, определить материалы, из которых изготовлены исследуемые образцы.

2.6.2.6 Для проводниковых материалов, используя формулу 2.6 (Видемана–Франца–Лоренца), рассчитать зависимость удельного сопротивления проводника от температуры (значения коэффициента λ взять из таблицы 2.4 или [1]).Результаты расчетов внести в таблицу 2.8.

2.6.2.7 По данным таблицы 2.8 и расчетов в п. 2.6.2.4 и п. 2.6.2.6 построить теоретические и экспериментальные зависимости ρ =f(t) и αr, =f(t) для металлов и сплавов.