CC BY
1
Буймов С.Д
Buymov S.D.
Буймов Станислав Дмитриевич
stas buimov@mail.ru МБОУ средняя школа № 28, г. Иваново Научные руководители: Иванов А.Н., к.ф.-м.н., доцент кафедры технологии приборов и материалов электронной техники, Буймова С.А., к.х.н., доцент кафедры промышленной экологии Ивановский государственный химико-технологический университет
РАЗЛИЧНЫЕ ПРОВОДНИКИ В СОВРЕМЕННОЙ ЭНЕРГЕТИКЕ
Stanislav Dmitriyevich Buymov
stas buimov@mail.ru Secondary General School No 28, Ivanovo Academic advisors:
A.N. Ivanov, PhD in Physical and Mathematical Sciences, Associate Professor of the Department of Technology of Electronic Materials and Devices;
S.A. Buymova, PhD in in Chemical Sciences, Associate Professor of the Department of Industrial Ecology Ivanovo State University of Chemistry and Technology
TYPES OF CONDUCTORS IN MODERN ENERGETICS
Цель работы - исследовать температурную зависимость сопротивления проводника и определить температурный коэффициент удельного сопротивления.
Задачи:
1. Изучить теоретический материал по данной теме.
2. Собрать установку и провести эксперимент.
3. Обработать и проанализировать полученные экспериментальные данные.
Металлы и металлические сплавы являются основными проводниковыми материалами, которые широко используются в электронной технике. Разные проводники обладают различным сопротивлением. Наименьшим удельным сопротивлением обладают серебро (Ag) и медь (Cu), поэтому они лучшие проводники электричества.
При проводке электрических цепей используют алюминиевые, медные и железные провода. В качестве изоляторов можно применять, например, эбонит (каучук с большой примесью серы), т.к. он обладает большим удельным сопротивлением. Поэтому выяснение природы
2023
7
Время науки
The Times of science
различия температурной зависимости сопротивления металлических проводников является актуальной задачей.
R,
1600 1550 1500 1450 1400 1350 1300 1250 1200 1150 1100
Ом
Т, К
290 300 310 320 330 340 350 360 370 380 390 400
- нагревание;
Янагр = 112,80+4,28-T
- • - охлаждение Яохл = -132,06+4,24-T
Внешний вид экспериментальной установки
Проведение эксперимента
Зависимость сопротивления проводника от температуры
2
5 3
7 R 1
1
Блок-схема экспериментальной установки по определению удельного сопротивления и температурного коэффициента сопротивления (ТКС) проводника
Исследуемый проводник (1) помещен в термостат (2), температура в котором регулируется с помощью источника питания (3) и измеряется термометром (4). Материал проводника, его длина и сечение задаются преподавателем. Сопротивление проводника измеряется
комбинированным цифровым прибором Щ300 (5), работающим в режиме омметра. Значения основной систематической погрешности измерения сопротивления на различных диапазонах указаны в техническом описании прибора. Их необходимо учитывать при статистической обработке результатов измерений [1, 2].
8
№4.2
Буймов С.Д
Биушоу 8.Б.
Схема цепи
Температурный коэффициент сопротивления: ^ = 1 • —, где к = — = — • 4,26 = 3,624 • 10-3 (К-1)
R R ат ат R 1159 4 ;
R■S
Удельное сопротивление проводника при Т = 300 К р = —
"м2 Л
— = 0,0968 • 10-6 Ом • м
м-
0,17 м
Схема плёночного резистора на подложке
Выводы:
1. В работе исследовали температурную зависимость сопротивления проводника и определили температурный коэффициент удельного сопротивления.
2. Рабочая гипотеза о том, что сопротивление металлического проводника увеличивается с ростом температуры, была экспериментально подтверждена.
3. Выявлено, что в исследуемом плёночным резисторе материалом проводящей полоски является платина (Р1;).
Литература
1. Тюрин, Ю.И. Физика. Ч. 2. Электричество и магнетизм. -Томск: Изд-во Том. ун-та. 2003. - 738 с.
2. Ларионов, В.В. Физический практикум. Ч. 2: Электричество и магнетизм. - Томск: Изд-во Том. ун-та, 2004. - 258 с.
2023
9
