Wyznaczanie oporu właściwego

Sprawdzanie poprawności prawa Ohma i
wyznaczanie oporu właściwego metali.

1. Pojęcia i wzory.

Natężenie prądu płynącego przez przewodnik zależy od przyłożonego napięcia U oraz jego oporu elektrycznego
(rezystancji) R. Zależność tę można wyrazić wzorem:

I=U
R

Opór elektryczny przewodnika zależy od jego wymiarów geometrycznych, rodzaju materiału i jego temperatury.
Wartość tego oporu można obliczyć ze wzoru:
R=

ρ⋅l
S

ρ – opór elektryczny właściwy przewodnika (tzw. rezystywność), jego wartość zależy od rodzaju
materiału i jego temperatury [Ω·m],
l – długość przewodnika [m],
S – pole powierzchni przekroju poprzecznego przewodnika [m2].

S=π⋅r2=π⋅d2
4

Mierząc napięcie elektryczne, pod jakim znajduje się badany przewodnik, natężenie prądu przez niego płynącego oraz
znając wymiary geometryczne, można obliczyć wartość oporu właściwego przewodnika dla danej jego temperatury.
Łącząc oba powyższe wzory otrzymuje się (zakładając kołowy przekrój poprzeczny):
ρ=π⋅d2⋅U
4⋅l⋅I

d – średnica badanego drutu.

2. Przebieg ćwiczenia.

1. Połącz obwód według schematu:

2. Zmierz długość pierwszego z badanych drutów, pilnując przy tym aby był wyprostowany.
3. Zmierz średnicę pierwszego drutów (w kilku różnych miejscach).
4. Kręcąc potencjometrem zmierz 5 par wartości U oraz I.
5. Czynności z punktów 2-4 powtórz dla kolejnych drutów.

3. Opracowanie wyników

1. Dla każdego z przeprowadzonych pomiarów oblicz wartość oporu właściwego badanego drutu.
2. Oblicz wartość średnią oporu właściwego dla każdego drutu.
3. Porównaj otrzymane wartości z wartościami tablicowymi oporu właściwego.
4. Sporządź wykresy zależności I=f(U) (wszystkie na jednym układzie współrzędnych).
5. Skomentuj otrzymane wyniki i zależności.

Karta pomiarowa: Wyznaczanie oporu właściwego metali

Data ćwiczenia:

Skład grupy:

Długość l (cm)

Średnica d (mm)

Napięcie U (mV)

Natężenie prądu I

(A)

Drut 1
materiał:

Drut 2
materiał:

Drut 3
materiał:

Drut 4
materiał:

Drut 5
materiał:

Podpis prowadzącego ćwiczenia