Электричество и магнетизм. Часть 1. Миловидова С.Д - 40 стр.

                                           40


       2. О П Р Е ДЕ Л Е Н И Е ТЕ М П Е Р А ТУ Р Н О ГО К О Э Ф Ф И Ц И Е Н Т А
                       С О П Р О ТИ ВЛ Е Н И Я М Е Т А Л Л А

        Т ем пера т у рн ый коэф ф ициен т сопротивлен ия опред еляет ся ка к
от н осит ель н ое изм ен ен ие сопротивлен ия провод н ика при изм ен ен ии его
т ем пера т у ры н а 1 К .
        М ет а ллы, ка к извест н о, об ла д а ю т элект рон н ой провод им ост ь ю , т.е.
н осит елям и электричест ва в н их являю т ся своб од н ые элект рон ы.
С воб од н ые элект рон ы у ча ст ву ю т в т епловом х а отическом д виж ен ии. Е сли
к у ча ст ку м ет а ллического провод н ика прилож ен а ра зн ост ь пот ен циа лов, т о
н а х а от ическое д виж ен ие элект рон ов н а кла д ыва ет ся их у поряд очен н ое
д виж ен ие. Полож итель н ые ион ы м ет а лла препятст ву ю т д виж ен ию
элект рон ов. С у величен ием т ем пера т у ры провод н ика т епловое д виж ен ие
ион ов ста н овится б олее ин т ен сивн ым , поэт ом у сопрот ивлен ие возра ст а ет .
        В первом приб лиж ен ии за висим ост ь сопрот ивлен ия от тем пера т у ры
м ож н о счита т ь лин ейн ой:
                                      Rt=Ro(1+αt),                                   (14)
гд е Rt – сопротивлен ие провод н ика при д а н н ой т ем пера т у ре t, Ro –
сопрот ивлен ие провод н ика 0оС , α – т ем пера т у рн ый коэф ф ициен т
сопрот ивлен ия, за висящ ий от м а териа ла провод н ика .
        С т рого говоря, величин а α за висит от т ем пера т у ры. Поэт ом у из
у ра вн ен ия (14) м ож н о опред елит ь лишь сред н ее зн а чен ие α в
т ем пера т у рн ом ин терва ле от 0 д о t оС . Д ля чистых м ета ллов α изм ен яет ся
н а столь ко н езн а читель н о, что в ин т ерва ле т ем пера т у р поряд ка 100оС α
м ож н о счита т ь постоян н ым .
        В д а н н ом у пра ж н ен ии пред ла га ет ся опред елить т ем пера т у рн ый
коэф ф ициен т сопрот ивлен ия провод н ика из м ед н ой проволоки.
Исслед у ем ый провод н ик пом ещ а ется в терм ост а т, за полн ен н ый
н епровод ящ ей ж ид кост ь ю . Т ем пера т у ра ж ид кост и, а зн а чит и
м ет а ллического провод н ика изм еряется т ерм ом етром . Д ля ра вн ом ерн ого
н а грева ж ид кост ь перем ешива ет ся м еша лкой. Исслед у ем ый провод н ик
под клю ча ет ся к клем м а м м остика У ит стон а , и сопрот ивлен ие его
опред еляет ся по м ет од ике, описа н н ой выше. С н а ча ла изм еряю т
сопрот ивлен ие при ком н а т н ой т ем пера т у ре, а за т ем при н а грева н ии через
ка ж д ые 5о. Изм ерен ия провод ят ся д о т ем пера т у ры 80-90оС . За т ем строят
гра ф ик за висим ост и сопротивлен ия от т ем пера т у ры. Из гра ф ика
опред еляю т Ro зн а чен ия Ro и α след у ю щ им об ра зом . Прод олж а ю т
полу чен н у ю прям у ю д о пересечен ия с ось ю Rt. Т очка пересечен ия д а ст
зн а чен ие (при           0оС ). В еличин а       т ем пера т у рн ого коэф ф ициен т а
сопрот ивлен ия опред еляет ся из (14) по ф орм у ле:
                                          Rt − Ro
                                    α=            ,
                                            Rot
восполь зова вшись д а н н ым и гра ф ика .