Практикум по электричеству и магнетизму. Солодуха А.М - 30 стр.

      2.5 ОПРЕДЕЛЕНИЕ ТЕМПЕРАТУРНОГО КОЭФФИЦИЕНТА
                    СОПРОТИВЛЕНИЯ МЕТАЛЛА
      Температурный коэффициент сопротивления определяется как отно-
сительное изменение сопротивления проводника при изменении его тем-
пературы на 1 К.
      Металлы, как известно, обладают электронной проводимостью, т. е.
носителями электричества в них являются свободные электроны. Свобод-
ные электроны участвуют в тепловом хаотическом движении. Если к уча-
стку металлического проводника приложена разность потенциалов, то на
хаотическое движение электронов накладывается их упорядоченное дви-
жение. Положительные ионы металла препятствуют движению электро-
нов. С увеличением температуры проводника тепловое движение ионов
становится более интенсивным, поэтому сопротивление возрастает.
      В первом приближении зависимость сопротивления от температуры
можно считать линейной:               Rt = Ro(1 + αt),              (14)
где Rt – сопротивление проводника при данной температуре t, Ro – сопро-
тивление проводника 0 оС, α – температурный коэффициент сопротивле-
ния, зависящий от материала проводника.
      Строго говоря, величина α зависит от температуры. Поэтому из
уравнения (14) можно определить лишь среднее значение α в температур-
ном интервале от 0 до t оС. Для чистых металлов α изменяется настолько
незначительно, что в интервале температур порядка 100 оС α можно счи-
тать постоянным.
      В данном упражнении предлагается определить температурный ко-
эффициент сопротивления проводника из медной проволоки. Исследуемый
проводник помещается в термостат, заполненный непроводящей жидко-
стью. Температура жидкости, а значит и металлического проводника, из-
меряется термометром. Для равномерного нагрева жидкость перемешива-
ется мешалкой. Исследуемый проводник подключается к клеммам мостика
Уитстона, и сопротивление его определяется по методике, описанной вы-
ше. Сначала измеряют сопротивление при комнатной температуре, а затем
при нагревании через каждые 5о. Измерения проводятся до температуры
80–90 оС. Затем строят график зависимости сопротивления от температу-
ры. Из графика определяют Ro значения Ro и α следующим образом. Про-
должают полученную прямую до пересечения с осью Rt. Точка пересече-
ния даст значение (при 0 оС). Величина температурного коэффициента со-
                                                     R - Ro
противления определяется из (14) по формуле a = t           , воспользо-
                                                       Ro t
вавшись данными графика. Результаты измерений представляют в виде
таблицы и графика.



                                   30