Лабораторная работа ИЗМЕРЕНИЕ УДЕЛЬНОГО СОПРОТИВЛЕНИЯ ПРОВОДНИКА

Лабораторная работа
ИЗМЕРЕНИЕ УДЕЛЬНОГО СОПРОТИВЛЕНИЯ ПРОВОДНИКА
О б о р у д о в а н и е: лабораторный источник питания (ЛИП), ключ, реостат, амперметр, вольтметр, измерительная лента, три исследуемых проводника из одинакового материала с известным диаметром сечения и разной длины, соединительные проводники,
наждачная бумага.
Цель работы: определить удельное сопротивление проводника и оценить правдоподобность полученного результата.
Содержание и метод выполнения работы
Удельное сопротивление материала проводника можно вычислить, используя формулы: R  
l
d 2
, S
, где d – диаметр проводника.
S
4
Сопротивление проводника можно измерить, используя закон Ома для участка цепи
(через отношение напряжения на концах проводника к силе тока в цепи). В этом случае
формула для расчета удельного сопротивления проводника будет иметь вид:  
Ud 2
4 Il
,
где U – напряжение на концах проводника, I – сила тока в цепи, l – длина проводника.
Порядок выполнения работы
1. Подготовьте листы для отчета о проделанной работе с предварительными записями.
2. Соберите электрическую цепь, состоящую из источника тока и последовательно
соединенных элементов: ключа, амперметра, исследуемого провода, реостата. Параллельно проводу подключите вольтметр. Концы исследуемого провода перед подключением
зачистите наждачной бумагой.
3. Измерьте длину проводника.
4. Подключите лабораторный источник питания к сети и замкните ключ. Измерьте
силу тока в проводнике и напряжение на его концах.
5. Измените силу тока в цепи с помощью реостата. Измерьте силу тока в проводнике
и напряжение на его концах в новой ситуации. Измерения с изменением силы тока в проводнике проведите три-четыре раза.
Лабораторная работа «Измерение удельного сопротивления проводника)
2
6. Замените проводник новым с другой длиной. Проведите аналогичные опыты. Результаты измерений занесите в таблицу.
Таблица результатов измерений и вычислений
№
опыта
Длина
проводника
Сила тока в проводнике
Напряжение на
концах проводника
Удельное сопротивление проводника
l
м
I
А
U
В
Омм
Абсолютная погрешность
удельного сопротивления


Омм
1
2
3
…
10
Среднее
7. Вычислите удельное сопротивление проводника и сделайте выводы о проделанной
работе.
Справка
Удельное сопротивление (при 20 оС) металлов и сплавов
Вещество
Удельное сопротивление
Вещество
(х108 Омм)
Алюминий
Вольфрам
Латунь
Медь
Никелин
2,8
5,5
7,1
1,7
42
Удельное сопротивление
(х108 Омм)
Нихром
Свинец
Серебро
Железо (сталь)
110
21
1,6
12
Контрольные вопросы
1. Почему сопротивление проводника зависит от его длины, площади поперечного
сечения и от удельного сопротивления материала, из которого изготовлен проводник?
2. Как зависит удельное сопротивление проводника от температуры?
3. Имеется сплошной медный стержень и медная трубка, внешний диаметр которой
равен диаметру стержня. Какой из этих проводников имеет большее сопротивление для
постоянного тока? Длина обоих проводников одинаковая.
4. Почему медные провода не пригодны для изготовления реостатов?
5. Для чего на электрифицированных железных дорогах на стыках рельсов устраиваются соединители в виде жгутов толстой медной проволоки, приваренных к концам
обоих рельсов?
6. В отличие от проводов в осветительной сети провода линии передач высокого
напряжения не покрыты изолирующей оболочкой. Почему?
7. Почему для изготовления нагревательных элементов применяют проводники с
большим удельным сопротивлением, а для подводящих проводников  с малым?
8. Почему предохранители зачастую называют плавкими?
Лабораторная работа «Измерение удельного сопротивления проводника)
3
Лабораторная работа
ИЗМЕРЕНИЕ УДЕЛЬНОГО СОПРОТИВЛЕНИЯ ПРОВОДНИКА
О б о р у д о в а н и е: лабораторный источник питания , ключ, реостат, амперметр,
вольтметр, измерительная лента, исследуемый проводник с известным диаметром сечения
, соединительные проводники.
Цель работы: определить удельное сопротивление проводника и оценить правдоподобность полученного результата.
Содержание и метод выполнения работы
Удельное сопротивление материала проводника можно вычислить, используя форl
d 2
, где d – диаметр проводника.
мулы: R   , S 
S
4
Сопротивление проводника можно измерить, используя закон Ома для участка цепи
(через отношение напряжения на концах проводника к силе тока в цепи). В этом случае
формула для расчета удельного сопротивления проводника будет иметь вид:  
Ud 2
4 Il
,
где U – напряжение на концах проводника, I – сила тока в цепи, l – длина проводника.
Порядок выполнения работы
1. Подготовьте листы для отчета о проделанной работе с предварительными записями.
2. Соберите электрическую цепь, состоящую из источника тока и последовательно
соединенных элементов: ключа, амперметра, исследуемого провода, реостата. Параллельно проводу подключите вольтметр.
3. Измерьте длину проводника.
4. Подключите лабораторный источник питания к сети и замкните ключ. Измерьте
силу тока в проводнике и напряжение на его концах.
5. Измените силу тока в цепи с помощью реостата. Измерьте силу тока в проводнике
и напряжение на его концах в новой ситуации. Измерения с изменением силы тока в проводнике проведите три-четыре раза.
Таблица результатов измерений и вычислений
Лабораторная работа «Измерение удельного сопротивления проводника)
№
опыта
4
Длина
проводника
Сила тока в проводнике
Напряжение на
концах проводника
Удельное сопротивление проводника
l
м
I
А
U
В

Омм
1
2
3
…
10
Среднее
7. Вычислите удельное сопротивление проводника и сделайте выводы о проделанной
работе.
Справка
Удельное сопротивление (при 20 оС) металлов и сплавов
Вещество
Удельное сопротивление
Вещество
(х108 Омм)
Алюминий
Вольфрам
Латунь
Медь
Никелин
2,8
5,5
7,1
1,7
42
Удельное сопротивление
(х108 Омм)
Нихром
Свинец
Серебро
Железо (сталь)
110
21
1,6
12
Контрольные вопросы
1. Почему сопротивление проводника зависит от его длины, площади поперечного
сечения и от удельного сопротивления материала, из которого изготовлен проводник?
2. Как зависит удельное сопротивление проводника от температуры?
3. Имеется сплошной медный стержень и медная трубка, внешний диаметр которой
равен диаметру стержня. Какой из этих проводников имеет большее сопротивление для
постоянного тока? Длина обоих проводников одинаковая.
4.Почему для изготовления нагревательных элементов применяют проводники с
большим удельным сопротивлением, а для подводящих проводников  с малым?
5. Почему предохранители зачастую называют плавкими?