Определение термического коэффициента сопротивления металлов. Для определения температурного коэффициента сопротивления меди на катушку

Физика. Рымкевич А.П. Задача № 865

Физика. Рымкевич А.П.
Электрический ток в различных средах
Электрический ток в металлах, полупроводниках, вакууме
865

Условие задачи 865:

Для определения температурного коэффициента сопротивления меди на катушку медной проволоки подавали одно и то же напряжение. При погружении этой катушки в тающий лед сила тока была 14 мА, а при опускании в кипяток сила тока стала 10 мА. Найти по этим данным температурный коэффициент сопротивления меди

Решение задачи:

СДЕЛАЙТЕ РЕПОСТ

Решение задачи 865

Предыдущая задача:

864 Для определения температурного коэффициента сопротивления меди на катушку медной проволоки подавали одно и то же напряжение. При погружении этой катушки в тающий лед сила тока была 14 мА, а при опускании в кипяток сила тока стала 10 мА. Найти по этим данным температурный коэффициент сопротивления меди

Следующая задача:

866 Для определения температурного коэффициента сопротивления меди на катушку медной проволоки подавали одно и то же напряжение. При погружении этой катушки в тающий лед сила тока была 14 мА, а при опускании в кипяток сила тока стала 10 мА. Найти по этим данным температурный коэффициент сопротивления меди С другими задачами из решебника по физике Рымкевича А.П. 10-11 класс вы можете ознакомиться в соответствующем разделе решебника Физика. Рымкевич А.П.

studassistent.ru

Задачи на тему Электрический ток в металлах, полупроводниках, вакууме

Нашли ошибку? Сообщите в комментариях (внизу страницы)

Сила тока в лампочке карманного фонаря 0,32 А. Сколько электронов проходит через поперечное сечение нити накала за 0,1 сРЕШЕНИЕ

Найти скорость упорядоченного движения электронов в проводе площадью поперечного сечения 5 мм2 при силе тока 10 А, если концентрация электронов проводимости 5 • 1028 м3РЕШЕНИЕ

Через два медных проводника, соединенных последовательно, проходит ток. Сравнить скорость упорядоченного движения электронов, если диаметр второго проводника в 2 раза меньше, чем первогоРЕШЕНИЕ

Найти скорость упорядоченного движения электронов v в стальном проводнике, концентрация электронов проводимости в котором n = 1028 м3, при напряженности поля Е = 96 мВ/мРЕШЕНИЕ

Найти скорость упорядоченного движения электронов в медном проводе площадью поперечного сечения 25 мм2 при силе тока 50 А, считая, что на каждый атом приходится один электрон проводимостиРЕШЕНИЕ

При какой температуре сопротивление серебряного проводника станет в 2 раза больше, чем при 0 °СРЕШЕНИЕ

Почему электрические лампы накаливания чаще всего перегорают в момент включенияРЕШЕНИЕ

Почему в момент включения в сеть мощного приемника (например, электрокамина) лампочки в квартире могут на мгновение чуть-чуть пригаснутьРЕШЕНИЕ

На сколько процентов изменится мощность, потребляемая электромагнитом, обмотка которого выполнена из медной проволоки, при изменении температуры от 0 до 30 °сРЕШЕНИЕ

На баллоне электрической лампы написано 220 В, 100 Вт. Для измерения сопротивления нити накала в холодном состоянии на лампу подали напряжение 2 В, при этом сила тока была 54 мА. Найти приблизительно температуру накала вольфрамовой нитиРЕШЕНИЕ

Найти удельное сопротивление стали при 50 °С. Учтите, что в таблице 9 приложений приведены удельные сопротивления при 20 °СРЕШЕНИЕ

Концентрация электронов проводимости в германии при комнатной температуре n = 3*1019 м3. Какую часть составляет число электронов проводимости от общего числа атомовРЕШЕНИЕ

Доказать рассуждением, что соединение InAs (арсенид индия), в котором количества (в молях) индия и мышьяка одинаковы, обладает проводимостью типа собственной проводимости элементов четвертой группы (Ge, Si). Какого типа будет проводимость при увеличении концентрации индия? мышьякаРЕШЕНИЕ

Для получения примесной проводимости нужного типа в полупроводниковой технике часто применяют фосфор, галлий, мышьяк, индий, сурьму. Какие из этих элементов можно ввести в качестве примеси в германий, чтобы получить электронную проводимостьРЕШЕНИЕ

К концам цепи, состоящей из последовательно включенных термистора и резистора сопротивлением 1 кОм, подано напряжение 20 В. При комнатной температуре сила тока в цепи была 5 мА. Когда термистор опустили в горячую воду, сила тока в цепи стала 10 мА. Во сколько раз изменилось в результате нагрева сопротивление термистораРЕШЕНИЕ

На рисунке 98 приведены графики зависимости силы тока, идущего через фоторезистор, от приложенного напряжения. Какой график относится к освещенному фоторезистору и какой к находящемуся в темноте? Применим ли закон Ома к данному фоторезистору и при каких условиях? Во сколько раз сопротивление освещенного фоторезистора меньше затемненногоРЕШЕНИЕ

Фоторезистор, который в темноте имеет сопротивление 25 кОм, включили последовательно с резистором сопротивлением 5 кОм. Когда фоторезистор осветили, сила тока в цепи (при том же направлении) увеличилась в 4 раза. Каким стало сопротивление фоторезистораРЕШЕНИЕ

Найти сопротивление полупроводникового диода в прямом и обратном направлениях тока, если при напряжении на диоде 0,5 В сила тока 5 мА, а при напряжении 10 В сила тока 0,1 мАРЕШЕНИЕ

В усилителе, собранном на транзисторе по схеме с общей базой, сила тока в цепи эмиттера равна 12 мА, в цепи базы 600 мкА. Найти силу тока в цепи коллектораРЕШЕНИЕ

При какой наименьшей скорости электрон может вылететь из серебраРЕШЕНИЕ

Скорость электрона при выходе с поверхности катода, покрытого оксидом бария, уменьшилась в 2 раза. Найти скорость электрона до и после выхода из катодаРЕШЕНИЕ

В вакуумном диоде электрон подходит к аноду со скоростью 8 Мм/с. Найти анодное напряжениеРЕШЕНИЕ

В телевизионном кинескопе ускоряющее анодное напряжение равно 16 кВ, а расстояние от анода до экрана составляет 30 см. За какое время электроны проходят это расстояниеРЕШЕНИЕ

Расстояние между катодом и анодом вакуумного диода равно 1 см. Сколько времени движется электрон от катода к аноду при анодном напряжении 440 В? Движение считать равноускореннымРЕШЕНИЕ

В электронно-лучевой трубке поток электронов с кинетической энергией Wk = 8 кэВ движется между пластинами плоского конденсатора длиной x = 4 см. Расстояние между пластинами d = 2 см. Какое напряжение надо подать на пластины конденсатора, чтобы смещение электронного пучка на выходе из конденсатора оказалось равным y = 0,8 смРЕШЕНИЕ

В электронно-лучевой трубке поток электронов ускоряется полем с разностью потенциалов U = 5 кВ и попадает в пространство между вертикально отклоняющими пластинами длиной x = 5 см, напряженность поля между которыми Е = 40 кВ/м. Найти вертикальное смещение y луча на выходе из пространства между пластинамиРЕШЕНИЕ

bambookes.ru

Определение температурного коэффициента сопротивления металла — КиберПедия

Сопротивление металла при температурах от 0оС и выше определяется по широко известной формуле:

, (33).

где - температура по шкале Цельсия, - сопротивление при =0оС. Она легко получается, если использовать выражение для удельного сопротивления (23). Если известны сопротивления и при температурах и , соответственно, то температурный коэффициент сопротивления металла определится по формуле:

(34)

Для определения используется график зависимости сопротивления от температуры (рис. 13).

Рис. 13. Зависимость сопротивления металла от температуры

Вначале на график наносятся экспериментальные данные. Далее проводится усредняющая прямая, на которой выбираются точки 1 и 2, которые должны заметно отстоять друг от друга. Для определения прямую продолжают до пересечения с осью ординат, которой соответствует = 0оС.

Блок-схема установки приведена на рис. 13. Нагревательная печь (сушильный шкаф) питается от сети переменного тока 220 В. В печи находятся исследуемые объекты – монокристалл германия и катушка медного провода. Их сопротивления определяются с помощью электронных вольтметров, работающих в режиме измерения сопротивлений. Температура измеряется с помощью специального датчика, присоединяемого к вольтметру.

Рис.13. Блок-схема установки

Задание

1.Измерить зависимость сопротивления меди и германия от температуры. Измерения сопротивления проводить через каждые 5оС в области от комнатной температуры до 100оС. Полученные результаты занести в таблицу 1. На основании данных таблицы 1 построить графики зависимостей RCu(ToC) и RGe(ToC).

Таблица 1

ToC	RCu, кОм	RGe, кОм

2.Определить ширину запрещенной зоны германия, для чего:

2.1 Заполнить таблицу 2. В расчетных данных для Ln(1/RGe) и 1/T приводить три значащих цифры.

2.2 По данным таблицы 2 построить график зависимости Ln(1/RGe) от ( ), аналогичный тому, который представлен на рис. 12.

2.3 Для данных, соответствующих области 50-1000С, провести на графике усредненную прямую.

2.4 Выбрать на прямой точки 1 и 2 и определить координаты этих точек.

2.5 Определить тангенс угла наклона прямой по формуле (32).

2.6 Рассчитать ширину запрещенной зоны германия по формуле (31). Постоянная Больцмана k = 1,38∙10-23 Дж/K

3.Определить температурный коэффициент сопротивления меди, для чего:

3.1 Построить график зависимости сопротивления катушки из медной проволоки от температуры по шкале Цельсия. За начало оси температур принять = 0оС.

3.2 Провести усредняющую прямую.

3.3 Выбрать на прямой точки 1 и 2 и определить величины , , , .

3.4 Продолжить усредняющую прямую до пересечения с осью ординат и определить величину .

3.5 Провести расчет по формуле (34).

Таблица 2

ToC	T, K	1/T, K-1 (3 знача- щих цифры)	RCu, кОм	1/RGe, (кОм)-1	Ln(1/RGe) (3 знача- щих цифры)

Контрольные вопросы

1. Сформулируйте основные положения, лежащие в основе классической теории электропроводности.

2. Получите формулу для плотности тока. Какие величины определяют удельное сопротивление?

3. Что такое средняя длина свободного пробега электрона и подвижность?

4. Как зависит от температуры удельное сопротивление металлов?

5. Что такое валентная зона, запрещённая зона и зона проводимости?

6. Что такое металлы, полупроводники и диэлектрики с точки зрения зонной теории?

7. Какие электроны дают вклад в электропроводность, теплопроводность и теплоёмкость металлов?

8. Как зависит от температуры концентрация носителей заряда в собственном и примесном полупроводниках?

Литература

1. Савельев И.В. Курс общей физики, т. 2. – М.: КНОРУС, 2012, с. 262 – 272.

2. Савельев И.В. Курс общей физики, т .3. – М.: КНОРУС, 2012, с. 213 –. 245

3. Наркевич И.И. Физика: Учеб./ И.И. Наркевич, Э.И. Волмянский, С.И. Лобко. – Мн.: Новое знание, 2004, с. 320 – 325, 563 – 581.

4. Трофимова Т.И.Курс физики: учеб. пособие для вузов./ Т.И. Трофимова. – М.: «Академия», 2007, с. 186 – 191, 441 – 459.

cyberpedia.su

Определение - температурный коэффициент - Большая Энциклопедия Нефти и Газа, статья, страница 1

Определение - температурный коэффициент

Cтраница 1

Определение температурного коэффициента ct прибора осуществляется с помощью термостата. [1]

Определение температурных коэффициентов потенциалов производили потенциометрически в специальной термостатированной ячейке с платиновым и каломельным электродами. Для этого порцию раствора плутония подвергали электролизу при формальном потенциале системы при данной температуре или просто проводили электролиз до половины количества тока и затем переводили этот раствор в потенциометрическую ячейку в атмосфере аргона. Меняя температуру ячейки, измеряли изменение формального потенциала в зависимости от температуры. [2]

Определение температурного коэффициента диэлектрической проницаемости ( ТКе) следует производить на плоских или трубчатых образцах с емкостью, соответствующей требуемому значению измерительной установки. Так, для керамических материалов применяют трубчатые образцы с наружным диаметром 4 мм и толщиной стенки 0 4 мм. Для испытаний жидких изоляционных материалов используют сосуд с электродами из латуни ( рис. 3 - 3), которые желательно посеребрить. ЖВДкий диэлектрик перед заливкой следует тщательно перемешать и заливать его так, чтобы между электродами не образовались пузырьки воздуха. Измерения производят, как сказано, дважды с помощью электродов длиной L 100 мм и L 50 мм. Поэтому необходимо иметь набор соответствующих электродов. [3]

Определение температурного коэффициента скорости взаимодействия СО с О2 дает переменное для различных составов и температурных областей эффективное значение энергии активации. Как и при взаимодействии Н2 с С12, температурный коэффициент определяется не только величиной А медленной стадии реакции. Изменения эффективной энергии активации А связаны с различиями механизма реакции при различных ее режимах. [4]

Для определения температурного коэффициента сопротивление меди на катушку медной проволоки подают одно и то же напряжение. [5]

Для определения температурного коэффициента не требуется определения размеров образца, но необходимо, чтобы при разных температурах электросопротивление измеряли на одинаковой длине данного образца. Это особенно удобно для исследования твердых и хрупких образцов, которым трудно придать точные размеры, или для образцов, отличающихся пористостью. [6]

Для определения температурного коэффициента проницаемости в заданном интервале температур следует использовать более точные установки; однако с погрешностью 10 % 200 - 10 - 6 по кривым зависимости L от Т, полученным при измерении на частоте / 1 кгц, можно определять и температурный коэффициент проницаемости. [7]

Для определения температурного коэффициента скорости реакции в пламени применяли несколько способов такого проведения реакции, при котором состав зоны горения остается неизменным и варьируется только температура горения. При этом скорость горения, а с нею и скорость реакции в пламени связываются не с начальной температурой подогретой смеси ( см. гл. В известной степени подобный способ заключается в использовании плоскопламенной горелки при отведении в матрицу различной части тепла реакции. [8]

Для определения температурного коэффициента емкости аккумуляторов были произведены многочисленные эксперименты. [10]

Для определения температурного коэффициента скорости саморазряда нужно знать константы скорости для каких-либо двух температур. Чтобы их установить, необходимо выявить кинетические закономерности процесса саморазряда. [11]

Трудность определения температурного коэффициента при такой коррозии металлов заключается в том, что в этом случае скорость процесса относительно невелика, и, для того чтобы получить количественные характеристики, необходимо провести длительные испытания, а при длительных испытаниях наблюдаются значительные колебания температуры и других метеорологических факторов, которые также оказывают влияние на развитие коррозионного процесса. [12]

При определении температурного коэффициента для пленочного резистора измеряют значения его электрического сопротивления в заданном ( рабочем и предельном) диапазоне температур. Измерения и температуры, и сопротивления в каждом отдельном случае прямые. В итоге получают систему уравнений. Для каждого из этих уравнений коэффициенты известны - они получены в результате прямых измерений. [13]

На определении температурного коэффициента плотности основан интересный и полезный метод расчета весового содержания нафтеновых колец в смесях предельных углеводородов [50] по одному из следующих уравнений в зависимости от величины плотности. [14]

Страницы: 1 2 3 4

www.ngpedia.ru

6. Температурный коэффициент сопротивления | 11. Физика проводников и диэлектриков | Часть1

6. Температурный коэффициент сопротивления

Температурный коэффициент сопротивления

Как вы могли заметить, значения удельных электрических сопротивлений в таблице из предыдущей статьи даны при температуре 20 ° Цельсия. Если вы предположили, что они могут измениться при изменении температуры, то оказались правы.

Зависимость сопротивления проводов от температуры, отличной от стандартной (составляющей обычно 20 градусов Цельсия), можно выразить через следующую формулу:

Константа "альфа" (α) известна как температурный коэффициент сопротивления, который равен относительному изменению электрического сопротивления участка электрической цепи или удельного сопротивления вещества при изменении температуры на единицу. Так как все материалы обладают определенным удельным сопротивлением (при температуре 20 ° С), их сопротивление будет изменяться на определенную величину в зависимости от изменения температуры. Для чистых металлов температурный коэффициент сопротивления является положительным числом, что означает увеличение их сопротивления с ростом температуры. Для таких элементов, как углерод, кремний и германий, этот коэффициент является отрицательным числом, что означает уменьшение их сопротивления с ростом температуры. У некоторых металлических сплавов температурный коэффициент сопротивления очень близок к нулю, что означает крайне малое изменение их сопротивления при изменении температуры. В следующей таблице приведены значения температурных коэффициентов сопротивления нескольких распространенных типов металлов:

Проводник	α, на градус Цельсия
Никель	0,005866
Железо	0,005671
Молибден	0,004579
Вольфрам	0,004403
Алюминий	0,004308
Медь	0,004041
Серебро	0,003819
Платина	0,003729
Золото	0,003715
Цинк	0,003847
Сталь (сплав)	0,003
Нихром (сплав)	0,00017
Нихром V (сплав)	0,00013
Манганин (сплав)	0,000015
Константан (сплав)	0,000074

Давайте на примере нижеприведенной схемы посмотрим, как температура может повлиять на сопротивление проводов и ее функционирование в целом:

Общее сопротивление проводов этой схемы (провод 1 + провод 2) при стандартной температуре 20 ° С составляет 30 Ом. Проанализируем схему с помощью таблицы напряжений токов и сопротивлений:

При 20 ° С мы получаем 12,5 В на нагрузке, и в общей сложности 1,5 В (0,75 + 0,75) падения напряжения на сопротивлении проводов. Если температуру поднять до 35 ° С, то при помощи вышеприведенной формулы мы легко сможем рассчитать изменение сопротивления на каждом из проводов. Для медных проводов (α = 0,004041) это изменение составит:

Пересчитав значения таблицы, мы можем увидеть к каким последствиям привело изменение температуры:

Сравнив эти таблицы можно прийти к выводу, что напряжение на нагрузке при увеличении температуры снизилось (с 12,5 до 12,42 вольт), а падение напряжения на проводах увеличилось (с 0,75 до 0,79 вольт). Изменения на первый взгляд незначительны, но они могут быть существенны для протяженных линий электропередач, связывающих электростанции и подстанции, подстанции и потребителей.

www.radiomexanik.spb.ru

Определение термического коэффициента сопротивления металлов

Применяемый в работе прибор для определения термического коэффициента меди состоит из катушки, намотанной медным изолированным проводом на картонном каркасе. Концы катушки выведены к зажимам, установленным на пластмассовой колодке.

В этой же колодке закреплена стеклянная пробирка со вставленным в нее каркасом с катушкой. Сверху в колодке имеется отверстие, в которое вставляют термометр для измерения температур катушки.

Для лучшего наблюдения за изменениями температуры в картонной трубке сделан вырез.

Ртутный баллон термометра при измерениях должен помещаться в середине катушки.

Помещая пробирку с катушкой, например, в холодную и горячую воду и измеряя сопротивление катушки при разной температуре, можно вычислить термический коэффициент сопротивления меди по формуле :

α=(Rt-Ro)/Roto где Ro - сопротивление проволоки при 0о С,

Rt - сопротивление проволоки после нагревания до tо С.

ВЫПОЛНЕНИЕ РАБОТЫ

1. Ознакомился с устройством проводника, взятого для определения термического коэффициента сопротивления,

2. Изучил устройство и принцип работы моста сопротивлений

3. Налил в стакан воды и охладил её с помощью льда до 0°С.

4. Закрепил пробирку с катушкой в лапке штатива и погрузил в стакан так, чтобы катушка находилась ниже поверхности воды.

5. Поместил термометр в отверстие колодки и следил за его показаниями. Когда температура катушки понизится до 0°С, измерьте ее сопротивление с помощью моста сопротивлений ММВ.

6. Поставил стакан с водой на электрическую плитку. Пробирку с катушкой и термометром вновь погрузил в воду и включил электрическую плитку.

7. Нагрел воду в сосуде до кипения и измерил сопротивление катушки с помощью моста ММВ при разных температурах.

8. Используя результаты первого опыта /0°С и Ro / и последующих вычислил для каждого опыта значение термического коэффициента сопротивления меди и нашел среднее значение.

№ Температура Сопротивление Температурный

Катушки о С Катушки, Ом Коэффициент К-1

1 0 75 6,0. 10-3

2 20 84 5,1. 10-3

3 40 90 4,7. 10-3

4 60 96 4,5. 10-3

5 80 102 4,4. 10-3

6 90 105 4,5. 10-3

Среднее: 4,5. 10-3 К-1

www.hintfox.com

Сопротивление - медь - Большая Энциклопедия Нефти и Газа, статья, страница 1

Сопротивление - медь

Cтраница 1

Сопротивление меди, как и других металлов зависит от температуры и определяется температурным коэффициентом сопротивления. Для определения коэффициента изменения сопротивления можно воспользоваться табл. 1.7. В таблице вертикальный столбец соответствует температуре в десятках градусов, а верхняя горизонтальная строка - в единицах градусов. Изменение сопротивление меди при 15 С принято за единицу. Коэффициент для произвольной температуры соответствует пересечению соответствующих строки и столбца. [1]

Сопротивления меди и платины при нагреве от 0 до 100 С возрастают приблизительно на 40 %, а сопротивление полупроводника уменьшается в 20 - 25 раз и более. Полупроводниковые термосопротив-ления имеют при температуре 20 С сопротивление от сотен ом до сотен тысяч ом. Они могут работать при температурах от - 100 С и ниже до 400 С и выше. [2]

Сопротивление меди измерялось неоднократно и точно стандартизовано. Сопротивление однопроволоч-ных проводников рассчитывается легко. [3]

Сопротивление меди изменяется почти линейно с температурой примерно до 120 С. [5]

Сопротивление меди при этих температурах соответственно равно: гМ1 249 5 ом, / 2350 5 ом. [6]

Зависимость сопротивления меди от температуры в пределах от - 50 до 150 С весьма близка к линейной. К недостаткам меди относится малое удельное сопротивление. [7]

В результате сопротивление меди возрастет примерно в 2 4 раза. Для металлов, уменьшающих свой объем при плавлении ( галлий, висмут, сурьма), значение удельного сопротивления имеет тенденцию к уменьшению. [9]

При повышении температуры сопротивление меди увеличивается. [10]

Для определения температурного коэффициента сопротивление меди на катушку медной проволоки подают одно и то же напряжение. [11]

Благородные металлы слабо влияют на сопротивление меди окислению и содержатся в окалине только в виде металлов. [12]

Повышение температуры приводит к увеличению сопротивления меди обмотки дросселя, т.е. к повышению сопротивления правого плеча делителя. Поэтому напряжение генератора, при котором напряжение на стабилитроне достигнет стабилизации, увеличится, т.е. величина регулируемого напряжения в горячем состоянии возрастает. Повышение уровня регулируемого напряжения при нагреве способствует и некоторому изменению характеристик стабилитрона, так как напряжение стабилизации с увеличением температуры несколько возрастает. [13]

Принимая, что при изменении температуры на 10 С сопротивление меди увеличится на 4 / 0, сопротивление пружин на 1 / 0, а сопротивление манганина практически остается неизменным, вычислить, как изменится ток в рамке, если при неизменном напряжении на зажимах прибора температура всех его частей увеличится с 20 до 30 С. [14]

Принимая, что при изменении температуры на 10 С сопротивление меди увеличится на 4 %, сопротивление пружин на 1 %, а сопротивление магнанина практически остается неизменным, вычислить, как изменится ток в рамке, если при неизменном напряжении на зажимах прибора температура всех его частей увеличится с 20 до 30 С. [15]

Страницы: 1 2 3 4