![]() Главная страница Случайная страница КАТЕГОРИИ: АвтомобилиАстрономияБиологияГеографияДом и садДругие языкиДругоеИнформатикаИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеталлургияМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРелигияРиторикаСоциологияСпортСтроительствоТехнологияТуризмФизикаФилософияФинансыХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника |
Описание установки. Аналогичная работа проводится на стенде в лаборатории (см
Аналогичная работа проводится на стенде в лаборатории (см. часть 1, Обе зависимости R = f(t) строятся одновременно. Это позволяет уменьшить время выполнения лабораторной работы, так как теперь не надо ждать, пока остынет печь. А потом по экспериментальным данным выполняются расчеты и строятся зависимости TKR = f(t), r = f(t). В этой работе используется новый стенд, отказываться от проведения этой работы нет причин. Выполнять же точно такую же работу на ЭВМ нецелесообразно, поэтому в лабораторной работе на компьютере введены существенные отличия. Здесь определяются основные электрические характеристики только манганина, но в более широком диапазоне изменения температур. И строится больше зависимостей. Изображение катушки из манганина на экране монитора приведено на рисунке 4.3, параметры катушки зависят от варианта.
Рис. 4.3. Параметры катушки из манганина
Зависимость R = f(t) строится в два этапа. На первом этапе ее снимают при нагреве катушки из манганина в печи (рис. 4.3) от 20 до 300 °С, а на втором – при охлаждении в морозильной камере от 20 до –110 °С (рис. 4.4).
Рис. 4.4. Изображение на экране монитора испытательной установки
Рис. 4.5. Изображение на экране монитора испытательной установки для охлаждения
По окончании эксперимента (в конце второго этапа) при безошибочном вводе результатов вся зависимость R = f(t) появляется на экране монитора (рис. 4.6).
Рис. 4.6. Зависимость R = f(t) на экране монитора
По зависимости R = f(t) необходимо вычислить температурный коэффициент сопротивления: TKR = где TKR – температурный коэффициент сопротивления, 1/ Удельное сопротивление манганина определяется по формуле r = где r – удельное сопротивление в Ом× м; S – площадь сечения проводника, м2; Удельное сопротивление сплава при нагревании изменяется по двум причинам: 1) с ростом температуры увеличивается амплитуда тепловых колебаний атомов, у электронов на пути возникает больше препятствий, уменьшается средняя длина свободного пробега электрона и, как следствие, растет удельное сопротивление (этот процесс характеризуется температурным коэффициентом сопротивления TKR); 2) с ростом температуры проводник расширяется, в результате уменьшается его плотность, что приводит к дополнительному увеличению удельного сопротивления (этот процесс характеризуется температурным коэффициентом линейного расширения Поэтому температурный коэффициент удельного сопротивления TKr равен их сумме TKr = TKR + Если удельное сопротивление манганина определить по формуле r = где Поэтому при вычислении удельного сопротивления манганина необходимо учитывать также изменение линейных размеров проводника. В лабораторной работе такие измерения не проводятся, поэтому учтем изменение линейных размеров приблизительно. Будем считать, что расширение манганина происходит равномерно во всем диапазоне температур с постоянным температурным коэффициентом rℓ где ti – температура, при которой вычисляется удельное сопротивление; to – начальная температура (to = 20 °C). Расчетные зависимости rℓ = f(t) и r = f(t) для сравнения приведены на одном графике (рис. 4.7).
Рис. 4.7. Расчетные зависимости r ℓ = f(t) и r = f(t)
По зависимости r ℓ = f(t) определяется кривая TKr = f(t). Полученные зависимости TKr = f(t) и TKR = f(t) для сравнения также нужно привести на одном графике (рис. 4.8).
Рис. 4.8. Расчетные зависимости TKr = f(t) и TKR = f(t)
|