金属电阻率的测定
实验目的
- 实验的目的是测定一根2米长的康斯坦坦电线的电阻率
- 独立变量=长度,l,导线的(m)
- 因变量=电流,我,通过电线(A)
- 控制变量:
- 导线电压
- 电线的材料
设备清单
- 决议测量设备:
- 米尺= 1毫米
- 千分尺螺丝规= 0.01毫米
- 电压表= 0.1 V
- 安培计= 0.01 A
方法
- 用千分尺测量康士坦线的直径。测量应沿导线随机进行5-10次。根据这些值计算平均直径
- 设置设备,将电线用胶带或夹子固定在标尺上,电路的一端连接到标尺读数为0的电线上。电流表与导线串联,电压表与导线并联
- 将飞线连接到0.25 m处的测试线上,并将电源电压设置为6.0 V。检查这是通过电压表上的电线的电压
- 从电流表读取并记录电流,读数后立即切断电流(短路会变得非常热)
- 改变电线固定端与飞线之间的距离,间隔为0.25米(0.25米,0.50米,0.75米等),直到2.0米电线的全长。只要有8-10个读数,就可以改变原始长度和间隔(例如从0.1米开始,以0.1米为间隔增加)
- 每段长度至少记录3次电流,并计算平均电流,我
- 对于每一段长度,用公式计算导线长度的平均电阻
在哪里V是电压和我这段导线的平均电流是多少
- 一个结果表的例子可能是这样的:
结果分析
- 电阻率,ρ等于
- 地点:
- ρ=电阻率Ω m
- R =电阻(Ω)
- 一个=导线截面积(m2)
- l=导线长度(m)
- 重新安排抵抗运动,R:
- 将其与直线方程y = mx进行比较
- y =R
- x =l
- 梯度= ρ/一个
- 因此,电阻率可以通过电阻对长度图的梯度,乘以导线的横截面积来计算
1.计算截面积,一个,电线的2.画出导线长度的曲线,l,相对于导线的平均电阻,R3.画一条最佳拟合的线,并计算这个图4的梯度。通过将梯度乘以横截面积来计算电阻率ρ一个
实验评估
系统误差:
- 连接到电路上的导线的末端(不是飞导线)必须从标尺上的0开始
- 否则,这可能会导致零误差在你的测量长度
随机误差:
- 只允许小电流流过导线
- 材料的电阻率取决于它的温度。流过导线的电流会使导线的温度升高,从而影响导线的电阻和电阻率。因此,通过小电流保持温度恒定和低
- 电流应该在读数之间关闭,这样它的温度就不会改变它的电阻
- 用螺旋千分尺测量导线直径至少5-10次,并计算平均直径,以减少读数中的随机误差
安全注意事项
- 当有大电流时,电线很细,电线就会变得很热
- 接通电路时,务必不要直接触碰电线
- 如果闻到烧焦的味道,立即关闭电源
- 确保设备附近没有液体,否则会损坏电气设备
工作的例子
一个学生想求康斯坦坦线的电阻率。他们将电线的一端连接到一个带6.0 V电池的电路上,另一端连接到一根飞导线上,并用尺子测量长度。将飞导线以不同的长度连接在导线上,他们得到了下面的结果表:导线的附加数据如下:计算导线的电阻率。
步骤1:在表格中填写平均电流和平均电阻两列
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- 用公式计算电阻
步骤2:根据直径计算导线的截面积
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- 平均直径为0.191 mm = 0.191 × 103米
- 截面积等于
第三步:绘制长度L与电阻R的关系图
步骤4:计算图形的梯度
第五步:计算导线电阻率