تحقيق تغيير مقاومت الکتريکي بر حسب دما:
 
توضيح: هدف از اين آزمايش بررسي تغييرات مقاومت الکتريکي يک رسانا با دماست.
مي دانيم مقاومت ويژه فلزها پيوسته با افزايش دما افزايش مي يابد. در گستره محدودي تا حدود 100 درجه سانتيگراد رسانندگي فلزها تقريبا با رابطه زير مشخص مي شود.
T=0[1+(T-T0)]
(4-1)
که در آن 0 مقاومت ويژه در دماي مرجع T0 (معمولا 0 يا 20 درجه سانتيگراد) و T مقاومت ويژه در دماي T است. و ضريب  را ضريب دمايي مقاومت ويژه مي نامند. و طوري انتخاب مي شود که در گستره دماهاي انتخاب شده معادله با تجربه کاملا سازگار باشد. در جدول زير مقدار  و  مربوط به فلزات مختلف درج شده است.
مقاومت ويژه چند ماده در دماي اتاق 20 درجه سانتيگراد

مقاومت ويژه سيلسيوم ذاتي (غير فلز) با افزايش دما کاهش مي يابد. يعني ضريب دمايي مقاومت آن  منفي است. در عرض مقاومت ويژه آلياژ مانگانس (منگانين) در عمل تابع دما نيست.
در شکل زير تغيير مقاومت ويژه با دما در فلزها، نيمه رساناها و يک ابررسانا نشان داده شده است.

مقاومت ويژه نيم رسانا در برابر افزايش دما کاهش چشمگيري دارد.
بعضي از مواد و از آن جمله چند آلياژ و اکسيد فلزي، خاصيتي به نام ابر رسانندگي از خود نشان مي دهند و با کاهش دما مقاومت ويژه ابتدا به طور هموار، (نظير فلزها) کاهش مي يابد و سپس در يک دماي بحراني TC گذار فازي به وقوع مي پيوندد و مقاومت ويژه به صفر سقوط مي کند. همين که جرياني در يک حلقه ابررسانا برقرار شود بدون وجود ميدان محرک تا ابد ادامه مي يابد. اکسيد مختلطي از ايريدم، مس، و باريم با TC برابر rrk (دماي جوش نيتروژن) ساخته شده است.
لوازم مورد نياز: منبع تغذيه، رئوستا، آمپرمتر، ولت متر، سيم مقاومت دار، بشر کوچک و بزرگ، پارافين، آب، منبع گرما، دماسنج.
شرح آزمايش: مطابق شکل زير بشر حاوي پارافين مايع را در داخل بشر حاوي آب قرار داده و مجموعه را روي منبع گرما قرار مي دهيم.

دماسنج را داخل ظرف پارافين قرار داده دماي اوليه را در قسمت ثبت نتايج يادداشت مي کنيم (T0). اينک سيم مقاومت دار را مطابق مدار شکل زير در مدار قرار داده منبع تغذيه را روي 2 ولت تنظيم کرده ولتاژ و جريان در دماي T0 را از روي ولت متر و آمپرمتر خوانده و يادداشت مي کنيم.

اکنون منبع گرما را روشن کرده و به ازاي هر 5 درجه افزايش دما (T) مقدار جريان را خوانده و در جدول (4-1) يادداشت کنيد و از روي رابطه (4-1)، با دانستن R سيم مقاومت دار، مقدار RT را بدست آورده و يادداشت کنيد.
نمودار تغييرات T برحسب R را رسم کنيد.
توجه داشته باشيد که رابطه (4-1) را مي توان بر حسب مقاومت اهمي R به صورت زير نوشت:
 
RT=R0[1+(T-T0)]
(4-2)
در اين صورت با بدست آوردن V و I در هر مرحله به کمک قانون اهم روابط را تحقيق کنيد.
 
نتايج آزمايش:
    T0=    (0C)
    0=    (m)
    R0=V0/I0=        
R0 R1 R2 R3 R4 R5 R6
             
T0 T1 T2 T3 T4 T5 T6
             
 



قیمت: تومان


دیدگاهتان را بنویسید