Laboratoriya ishi №11 — Solishtirma qarshilikni aniqlash

1. Qurilmadan foydalanish yo'riqnomasi

Tajribani boshlashdan oldin jihozlar, xavfsizlik qoidalari va zanjirni yig'ish tartibi bilan tanishing.

Kerakli jihozlar

Tok manbai
Ampermetr
Voltmetr
Reostat
Kalit
Tekshirilayotgan sim (o'tkazgich)
Shtangensirkul yoki mikrometr
Chizg'ich
Ulovchi simlar

Xavfsizlik qoidalari

Zanjirni faqat o'qituvchi ruxsati bilan ulang.
Nam qo'l bilan elektr jihozlariga tegmang.
Simlarning izolyatsiyasi buzilmaganligini tekshiring.
Asboblarni me'yoridan ortiq tok bilan ishlatmang.
Tajriba tugagach elektr manbaini uzing.

Qurilmani yig'ish

Ampermetr zanjirga ketma-ket ulanadi.
Voltmetr tekshirilayotgan o'tkazgichga parallel ulanadi.
Reostat tok kuchini boshqarish uchun ulanadi.
Kalit orqali zanjir ulanib-uziladi.

2. Nazariy qism

O'tkazgich qarshiligining uning o'lchamlari va materialiga bog'liqligi.

Elektr o'tkazgichning qarshiligi uning uzunligi, kesim yuzi va materiali turiga bog'liq bo'ladi. Bu bog'lanish quyidagi formula bilan ifodalanadi:

R = ρ lS (1) Bu yerda: R — o'tkazgich qarshiligi (Ω), ρ — moddaning solishtirma qarshiligi (Ω·m), l — o'tkazgich uzunligi (m), S — kesim yuzi (m²).

Solishtirma qarshilik shu formuladan quyidagicha aniqlanadi:

ρ = R·Sl (2)

O'tkazgich qarshiligi esa Om qonuni asosida topiladi:

R = UI (3) Bu yerda: U — kuchlanish (V), I — tok kuchi (A).

Agar o'tkazgich silindrsimon sim bo'lsa, uning kesim yuzi diametri orqali hisoblanadi:

S = π·d²4 (4) Bu yerda: d — sim diametri.

1-rasm. Sim o'lchamlari: uzunlik l va diametr d.

2-rasm. Tajriba zanjiri: reostat R tok kuchini boshqaradi.

Shunday qilib, tajriba davomida: sim uzunligi o'lchanadi; diametri aniqlanadi; ko'ndalang kesim yuzi hisoblanadi; tok kuchi va kuchlanish o'lchanadi; qarshilik va solishtirma qarshilik hisoblanadi.

Amaliyotda solishtirma qarshilik ko'pincha Ω·mm²/m birligida beriladi (1 Ω·mm²/m = 10⁻⁶ Ω·m). SI dagi birligi — Ω·m.

3. Ishni bajarish tartibi

Avval simni o'lchang, so'ngra zanjirda U va I qiymatlarini qayd etib, solishtirma qarshilikni aniqlang.

Simning uzunligini chizg'ich yordamida o'lchang.
Sim diametrini mikrometr bilan 4–5 marta o'lchang — o'rtacha qiymati va kesim yuzi avtomatik hisoblanadi.
Kalitni ulang va reostat surgichini bir necha marta o'zgartirib, har safar U va I qiymatlarini «Qayd etish» bilan jadvalga kiriting.
Har bir hol uchun qarshilik va solishtirma qarshilik hisoblanadi; jadval ostida o'rtacha qiymat va xatoliklar chiqadi.
Olingan ρ̄ ni jadval qiymatlari bilan solishtirib, o'tkazgich qanday metall ekanligini aniqlang.

Sim uzunligi — chizg'ich

l = — sm

Sim diametri — mikrometr

d = — mm

d̄ — o'rtacha

—

S = πd̄²/4

—

l — uzunlik

—

Elektr zanjiri

Kalit K ustiga bosib zanjirni ulang / uzing. Holat: uzilgan

Manba 4.5 V · Reostat

o'chiq

30.0 Ω

O'lchov asboblari

U = 0.00 V

I = 0.000 A

0 ta o'lchov

Qayd etishdan oldin sim uzunligi va diametrini o'lchang — ρ ni hisoblash uchun S va l kerak bo'ladi.

O'lchovlar jadvali

№	U, V	I, A	R = U/I, Ω	ρ = RS/l, Ω·mm²/m	Δρ = \|ρ − ρ̄\|
Hozircha o'lchovlar yo'q. Simni o'lchang, kalitni ulang va «Qayd etish» tugmasini bosing.

R̄ — o'rtacha

—

ρ̄ — o'rtacha

—

Δρ̄ — o'rt. xatolik

—

ε = Δρ̄/ρ̄·100%

—

Metallni aniqlash

Ba'zi metallarning solishtirma qarshiligi (20 °C da):

Metall	ρ, Ω·mm²/m
Mis	0.017
Alyuminiy	0.028
Volfram	0.055
Temir	0.098
Nikelin	0.42
Konstantan	0.50
Nixrom	1.10

O'lchovlaringizdan olingan ρ̄ ni jadval bilan solishtiring va sim qaysi metalldan ekanini tanlang:

4. Mustaqil hisoblash

O'lchovlarni o'zingiz oling, asbob ko'rsatishlarini o'qing va barcha hisob-kitobni mustaqil bajaring.

Sim uzunligi — chizg'ich

Sim diametri — mikrometr

Elektr zanjiri

Kalit K ustiga bosib zanjirni ulang / uzing. Holat: uzilgan

Manba 4.5 V · Reostat

o'chiq

30.0 Ω

O'lchov asboblari

U = 0.00 V

I = 0.000 A

Asboblar ko'rsatishini o'qing va pastdagi jadvalga o'zingiz yozing. Reostatni o'zgartirib har xil (U, I) juftliklarini oling.

A. Sim o'lchamlari — asboblardan o'qib yozing va hisoblang

l, sm

d₁, mm

d₂, mm

d₃, mm

d₄, mm

d₅, mm

Hisoblang:

d̄ = (d₁+...+d₅)/n, mm

S = πd̄²/4, mm²

l, m (SI ga o‘tkazing)

B. O‘lchovlar jadvali — asboblardan o‘qib, R va ρ ni hisoblang

№	U, V	I, A	R = U/I, Ω	ρ = RS/l
1
2
3
4
5

C. Yakuniy hisob-kitob

R̄ — o‘rtacha, Ω

ρ̄ — o‘rtacha

Δρ̄ — o‘rt. xatolik

ε = Δρ̄/ρ̄·100, %

D. Metallni aniqlash

Metall	ρ, Ω·mm²/m
Mis	0.017
Alyuminiy	0.028
Volfram	0.055
Temir	0.098
Nikelin	0.42
Konstantan	0.50
Nixrom	1.10

Metall tanlang

4. Nazorat savollari

Quyidagi savollarga avval mustaqil javob bering, so'ngra namunaviy javob bilan solishtiring.

1Elektr qarshilik deb nimaga aytiladi?▼

Namunaviy javobO'tkazgichning elektr tokiga ko'rsatadigan qarshiligini ifodalovchi fizik kattalik elektr qarshilik deyiladi. U o'tkazgich uchlaridagi kuchlanishning undan o'tayotgan tok kuchiga nisbatiga teng: R = U/I. Birligi — om (Ω).

2Solishtirma qarshilik qanday fizik kattalik?▼

Namunaviy javobSolishtirma qarshilik — materialning elektr tokini o'tkazish xususiyatini ifodalovchi kattalik. U uzunligi 1 m, kesim yuzi 1 m² (amaliyotda 1 mm²) bo'lgan o'tkazgichning qarshiligiga son jihatdan teng: ρ = RS/l. U faqat o'tkazgich materialiga (va haroratga) bog'liq, o'lchamlariga bog'liq emas.

3O'tkazgich qarshiligi nimalarga bog'liq?▼

Namunaviy javobO'tkazgich qarshiligi uning uzunligiga to'g'ri proporsional, ko'ndalang kesim yuziga teskari proporsional va materialining solishtirma qarshiligiga bog'liq: R = ρl/S. Shuningdek, qarshilik haroratga ham bog'liq.

4Ampermetr va voltmetr zanjirga qanday ulanadi?▼

Namunaviy javobAmpermetr zanjirga ketma-ket (uzluksiz tok yo'liga), voltmetr esa o'lchanayotgan zanjir qismiga parallel ulanadi. Shu sababli ampermetrning ichki qarshiligi juda kichik, voltmetrniki esa juda katta bo'lishi kerak.

5Om qonunini ta'riflang.▼

Namunaviy javobZanjirning bir jinsli qismidan o'tayotgan tok kuchi shu qism uchlaridagi kuchlanishga to'g'ri va shu qismning elektr qarshiligiga teskari proporsional bo'ladi: I = U/R.

6Simning kesim yuzi qanday aniqlanadi?▼

Namunaviy javobSilindrsimon simning diametri mikrometr yoki shtangensirkul bilan bir necha marta o'lchanib, o'rtacha qiymati topiladi. So'ngra kesim yuzi doira yuzi formulasi bo'yicha hisoblanadi: S = πd²/4.

7Solishtirma qarshilikning SI dagi birligi nima?▼

Namunaviy javobSI tizimida solishtirma qarshilik birligi — om·metr (Ω·m). Amaliyotda ko'pincha Ω·mm²/m birligi ishlatiladi; 1 Ω·mm²/m = 10⁻⁶ Ω·m.

8Tajribada qanday xatoliklar yuz berishi mumkin?▼

Namunaviy javobAsboblarning aniqlik sinfi bilan bog'liq instrumental xatoliklar; chizg'ich va mikrometr shkalasini o'qishdagi xatoliklar; sim diametrining turli joylarda har xilligi; kontaktlardagi qo'shimcha qarshilik; tok o'tganda simning qizishi natijasida qarshilikning o'zgarishi. Xatoliklarni kamaytirish uchun o'lchovlar bir necha marta takrorlanib, o'rtacha qiymat olinadi.

← Barcha laboratoriya ishlari

O'tkazgichning solishtirma qarshiligini aniqlash