Материал: ЛР1 Лобазев 9494

Внимание! Если размещение файла нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам

Рассчитаем :

t, °C

Никель

Медь

Константант

R, Ом

αρ, К-1

R, Ом

αρ, К-1

R, Ом

αρ, К-1

25

15,97

0,00676

110,51

0,00238

30,53

0,000019

40

18,18

0,00594

115,46

0,00228

30,5

0,000019

55

21,95

0,00492

119,3

0,00220

30,5

0,000019

70

23,23

0,00465

122,98

0,00214

30,46

0,000019

85

24,8

0,00436

126,55

0,00208

30,45

0,000019

100

26,36

0,00410

131,3

0,00200

30,55

0,000019

115

25,6

0,00422

137,4

0,00191

30,5

0,000019

130

28,5

0,00380

137,8

0,00191

30,5

0,000019

145

29,88

0,00362

141,3

0,01862

30,52

0,000019

  1. Построим график зависимости температурного коэффициента удельного сопротивления к температуре:

  1. Рассчитаем зависимости удельного сопротивления и температурного коэффициента удельного сопротивления от состава для сплавов системы Cu–Ni при комнатной температуре:

учитывая, что

Значение температурного коэффициента рассчитаем по формуле

Рассчитаем значение коэффициентов для концентрации никеля 0,2:

xNi

0

0,2

0,4

0,6

0,8

1,0

ρ, Ом*м

0,000000017

0,000000335

0,000000501

0,000000515

0,000000377

0,000000087

αρ, К-1

0,002376667

0,000447745

0,000518136

0,000716849

0,001269943

0,006762757

  1. Построим график зависимости удельного сопротивления сплава и температурного коэффициента удельного сопротивления сплава :

  1. Построим график зависимости термопар:

t гор, °C

t хол, °C

Δt, °C

ΔUAB, мВ

медь-железо

медь-константан

медь-манганин

25

26

-1

0,47

0,44

-0,04

40

26

14

-0,03

-0,04

-0,02

55

26

29

0,93

0,92

-0,02

70

27

43

1,3

1,35

-0,02

85

27

58

1,73

1,82

0,06

100

27

73

2,13

2,3

0,07

115

28

87

2,51

2,85

0,07

130

29

101

2,87

3,88

0,09

145

29

116

3,25

3,9

0,09

Вывод: в ходе лабораторной работы были исследованы температурные зависимости сопротивления трех проводников: никеля, меди и константана. В исследуемом температурном диапазоне сопротивление никеля и меди линейно возрастало, а сопротивление константана оставалось постоянным. Увеличение сопротивления объясняется следующим образом: атомы, находящиеся в узлах кристаллической решетки проводника колеблются, при увеличении температуры амплитуда колебаний увеличивается; следовательно, носители заряда (электроны) чаще рассеиваются в процессе их направленного движения, соответственно уменьшается средняя длина свободного пробега и увеличивается сопротивление. Была рассмотрена зависимость удельного сопротивления и температурного коэффициента удельного сопротивления от состава системы медь-никель. Максимальное значение удельного сопротивления было получено при содержании примерно 50% меди и 50% никеля, т.к. искажение кристаллической решетки при этом максимально у обоих компонентов системы. Также получена температурная зависимость термоЭДС для термопар медь-железо, медь-константан, медь-манганин. Все термоЭДС линейно уменьшается, но термоЭДС системы медь-манганин значительно медленнее. Основная причина: в металлах с увеличением температуры уровень Ферми смещается вниз по энергетической шкале, вследствие чего возникает контактная составляющая термоЭДС.