V. Таблицы с результатами измерений и вычислений

  Таблица 1.Алюминий                  
I А 0,25 0,5 0,75 1,25 1,5 1,75   R(al)ср
U В 5,2 10,5 14,5 19,4 23,5 27,5 32,5 37,2 41,3    
Ral Ом 0,042 0,029 0,026 0,024 0,022 0,022 0,021 0,021   0,0257
  Таблица 2.Алюминий                  
I А 0,25 0,5 0,75 1,25 1,5 1,75    
U В 0,0063 0,63 1,23 1,8 2,42 2,98 3,56 4,17 4,67   среднее
Rп(al) Ом 2,520 2,460 2,400 2,420 2,384 2,373 2,383 2,335   Rк(al)
Rк(al) Ом 0,000 2,478 2,431 2,374 2,397 2,362 2,352 2,362 2,314   2,119
  Таблица 3.Медь                  
I А 0,000 0,250 0,500 0,750 1,000 1,250 1,500 1,750 2,000   R(cu)ср
U В 6,600 8,900 11,200 14,400 16,700 18,600 22,300 24,800 27,800    
Rcu Ом 0,000 0,036 0,022 0,019 0,017 0,015 0,015 0,014 0,014   0,0190
  Таблица 4.Медь                  
I А 0,25 0,5 0,75 1,25 1,5 1,75    
U В 0,0059 0,78 1,53 2,26 3,02 3,68 4,46 5,23 5,91   среднее
Rп(cu) Ом 3,120 3,060 3,013 3,020 2,944 2,973 2,989 2,955   Rк(cu)
Rк(cu) Ом 0,000 3,084 3,038 2,994 3,003 2,929 2,958 2,974 2,941   2,658

VI. Примеры вычисления:

1.Исходные данные: таблицы 1, 2, 3, 4.

2.Вычисления:

1) среднее значение сопротивления алюминиевого образца:

V. Таблицы с результатами измерений и вычислений - student2.ru

среднее значение сопротивления медного образца:

V. Таблицы с результатами измерений и вычислений - student2.ru

Удельное сопротивление алюминия и меди

l = 31,5 см ρ(al) 0,040115 мкОм×м
d = 2,5 см ρ(cu) 0,029553 мкОм×м
      S 4,909  

3) расчет контактного сопротивления Rк

для алюминия

Rк Al = Rп Al – RAl = 2,335 – 0,021= 2,314 Ом

для меди

Rк Cu = Rп Cu – R Cu= 2,955 – 0,014= 2,941 Ом

Длина свободного пробега электронов

Для алюминия: V. Таблицы с результатами измерений и вычислений - student2.ru

а) длина свободного пробега электронов по классической теории: V. Таблицы с результатами измерений и вычислений - student2.ru

б) длина свободного пробега электронов по квантовой теории:

V. Таблицы с результатами измерений и вычислений - student2.ru

Для меди: V. Таблицы с результатами измерений и вычислений - student2.ru

а) длина свободного пробега электронов по классической теории: V. Таблицы с результатами измерений и вычислений - student2.ru

б) длина свободного пробега электронов по квантовой теории:

V. Таблицы с результатами измерений и вычислений - student2.ru

Расчет удельной теплопроводности алюминия

V. Таблицы с результатами измерений и вычислений - student2.ru

Расчет удельной теплопроводности меди

V. Таблицы с результатами измерений и вычислений - student2.ru

6) косвенные погрешности:

Для алюминиевого стержня

V. Таблицы с результатами измерений и вычислений - student2.ru

V. Таблицы с результатами измерений и вычислений - student2.ru Ом

V. Таблицы с результатами измерений и вычислений - student2.ru

V. Таблицы с результатами измерений и вычислений - student2.ru

Для медного стержня

V. Таблицы с результатами измерений и вычислений - student2.ru Ом

V. Таблицы с результатами измерений и вычислений - student2.ru

Окончательные результаты

1)сопротивление алюминиевого образца

V. Таблицы с результатами измерений и вычислений - student2.ru

сопротивление медного образца

V. Таблицы с результатами измерений и вычислений - student2.ru

2) удельное сопротивление алюминия

V. Таблицы с результатами измерений и вычислений - student2.ru V. Таблицы с результатами измерений и вычислений - student2.ru

удельное сопротивление меди

V. Таблицы с результатами измерений и вычислений - student2.ru V. Таблицы с результатами измерений и вычислений - student2.ru

3)контактное сопротивление Rк

для алюминия

Rк Al = 2,314 Ом

для меди

Rк Cu = 2,941 Ом

4) Длина свободного пробега электронов

По классической теории:

V. Таблицы с результатами измерений и вычислений - student2.ru м

V. Таблицы с результатами измерений и вычислений - student2.ru м

По квантовой теории:

V. Таблицы с результатами измерений и вычислений - student2.ru м

V. Таблицы с результатами измерений и вычислений - student2.ru м

Удельная теплопроводность

Для алюминия:

V. Таблицы с результатами измерений и вычислений - student2.ru

Для меди:

V. Таблицы с результатами измерений и вычислений - student2.ru

VII. Анализ полученного результата.

В лабораторной работе было определено активное и удельное сопротивление алюминиевого и медного стержней, рассчитаны косвенные погрешности, а так же измерено контактное сопротивление. Контактное сопротивление получилось значительно больше, чем активное в стержнях, как и предполагалось изначально. Длина свободного пробега электронов при расчетах по квантовой теории получилась в сто раз меньше, чем по формуле из классической теории.

Наши рекомендации