Обработка результатов измерения
1. По формуле R=U/I найти сопротивление нити лампы накаливания при разных токах и напряжениях.
2. Рассчитать погрешность ΔR по формуле - (для одного из значений сопротивления).
3. По формуле (4.1) определить температуру нити лампы накаливания при разных токах и напряжениях (α=4,5*10-3 1/град.).
4. Построить график зависимости сопротивления нити накаливания от температуры.
5. Сделать вывод о характере изменения сопротивления нити лампы накаливания от температуры.
Контрольные вопросы
1. Дайте определение проводникам первого и второго рода.
2. Объясните зависимость сопротивления от температуры для проводников 1-го и 2-го рода (с выводом).
3. Расскажите принцип работы моста Уинстона и МО-62.
4. Объясните принцип измерения сопротивления с помощью амперметра и вольтметра.
5. Выведите точную формулу для расчета R с учётом внутренних сопротивлений амперметра и вольтметра (см. фронтальную лабораторную работу № 01)
6. Почему при изменении силы тока изменяется сопротивление нити лампы накаливания?
7. Как схема включения амперметра и вольтметра влияет на погрешность измерения (рис.4)? Какая схема включения более пригодна для измерения больших сопротивлений, а какая для измерения малых?
8. Вычислить погрешность измерения сопротивления с помощью этих схем для следующих значений сопротивлений – R1=1кОм , R1/=10 Ом, Rv=5 кОм, Ra=2 Ом.
Схема 1 Схема 2
Рис.4
Задача №1
Плотность тока j в алюминиевом проводе равна . Найти среднюю скорость
упорядоченного движения электронов, предполагая, что число свободных электронов в 1см3 алюминия равно числу атомов.
Задача №2
В медном проводнике длиной и площадью S поперечного сечения, равной 0,4мм2 , идет ток. При этом ежесекундно выделяется количество теплоты
. Сколько электронов проходит за 1с через поперечное сечение этого проводника?
Задача №3
В медном проводнике объемом при прохождении по нему постоянного тока за время
выделилось количество теплоты
. Вычислить напряженность Е электрического поля в проводнике.
Задача №4
Определить толщину h слоя меди, выделившейся за время при электролизе медного купороса, если плотность тока
.
Задача №5
Электролитическая ванна с раствором медного купороса присоединена к батарее аккумуляторов с ЭДС и внутренним сопротивлением
. Определить массу m меди, выделившейся при электролизе за время
, если ЭДС поляризации
и сопротивление R раствора равно 0,5Ом. Медь двухвалентна.
Задача №6
Сила тока, проходящего через электролитическую ванну с раствором медного купороса, равномерно возрастает в течение времени от
до
. Найти массу m меди, выделившейся за это время на катоде ванны.
Задача 7
Вольфрамовая нить электрической лампочки при имеет сопротивление
. Какова будет температура
нити лампочки, если при включении в сеть напряжением
по нити идет ток
? Температурный коэффициент сопротивления вольфрама
.
Задача №8
Реостат из железной проволоки, амперметр и генератор включены последовательно. При сопротивление реостата
, сопротивление амперметра
. Амперметр показывает ток
. Какой ток I будет показывать амперметр, если реостат нагреется на
? Температурный коэффициент сопротивления железа
.
Задача №9
Обмотка катушки из медной проволоки при имеет сопротивление
. После пропускания тока сопротивление обмотки стало равным
. До какой температуры
нагрелась обмотка? Температурный коэффициент сопротивления меди
.
Задача №10
Термопара железо - константан, постоянная которой и сопротивление
, замкнута на гальванометр. Один спай термопары находится в сосуде с тающим льдом, а второй помещен в среду, температура которой не известна. Определите эту температуру, если ток через гальванометр
, а его внутреннее сопротивление
.
Задача №11
Термопара медь - константан с сопротивлением присоединена к гальванометру, сопротивление R2 которого равно 100Ом. Один спай термопары погружен в тающий лед, другой - в горячую жидкость. Сила тока I в цепи равна 37мкА. Постоянная термопары
. Определить температуру t жидкости.
Задача №12
Сила тока I в цепи, состоящей из термопары с сопротивлением и гальванометра с сопротивлением
, равна 26мкА. При разности температур Δt спаев, равной 500 С. Определить постоянную α термопары.
Задача №13
Исходя из модели свободных электронов, определить число z соударений, которые испытывает электрон за время t=1c, находясь в металле, если концентрация n свободных электронов равна 1029 м-3 . Удельную проводимость γ металла принять равной 10МСм/м.
Задача №14
Исходя из классической теории электропроводности металлов, определить среднюю кинетическую энергию электронов в металле, если отношение λ/γ теплопроводности к удельной проводимости равно
.
Задача №15
Удельная проводимость γ металла равна 10МСм/м. Вычислить среднюю длину свободного пробега электронов в металле, если концентрация п свободных электронов равна 1028 м-3. Среднюю скорость u хаотического движения электронов принять равной 1Мм/с.