Изменение сопротивления с темпера­турой    

    Закон Ома утверждает, что соот­ношение V = IR выдерживается, «если температура остается постоянной». 

    Закон Ома утверждает, что соот­ношение V = IR выдерживается, «если температура остается постоянной». Это предполагает, что сопротивление резисторов изменяется с температу­рой. Это можно исследовать для ме­таллов заменой неизвестного резисто­ра в цепи  лампочкой кар­манного фонарика. По мере увеличе­ния силы тока нить накаливания лампочки сначала светится тускло­красным светом, а затем становится белой. Снимайте показания V и I в течение этого времени и определите значение R = V/I. Вы обнаружите, что с возрастанием силы тока и, сле­довательно, увеличением температуры нити накаливания увеличится и зна­чение R.

    Начертите график зависимости R от I, как показано на рисунке 1. На горизонтальном отрезке АВ темпе­ратура остается примерно постоянной, и закон Ома соблюдается. Затем на отрезке ВС сопротивление увеличи­вается, и, наконец, сопротивление на­чинает снова уменьшаться. В ходе этого эксперимента невозможно измерить температуру лампочки, но он наглядно показывает влияние воз­растания температуры на сопротивле­ние.

    Вместо лампочки вы можете ис­пользовать моток изолированной мед­ной проволоки, обернутой вокруг по­лоски слюды и помещенной в пробирку с парафином. Когда пробирка поме­щена в лабораторный стакан с водой, в которой находится термометр, вода подогревается и можно измерить со­противление этого мотка при разных температурах. На рисунке 2 пока­зан график зависимости сопротивле­ния R от температуры 0. Он пред­ставляет собой прямую линию, пока­зывающую, что сопротивление воз­растает с температурой линейно.

    Таким образом, сопротивление ме­таллов возрастает с температурой ли­нейно, пока не достигается определен­ная температура, зависящая от метал­ла. В рамках этого диапазона тем­ператур металл может использоваться как термометр-сопротивление.

    Для исследования изменения со­противления с температурой у неме­таллов замените неизвестный резистор  неметаллическим провод­ником, таким, как углерод или тер­мистор. Термисторы делаются из полу-проводящих оксидов железа, кобальта и никеля. Вы должны заметить, что, по мере того как сила тока и, следо­вательно, температура увеличиваются, величина R — V/I уменьшается. Таким образом, сопротивление этих веществ уменьшается с повышением темпера­туры. Это происходит потому, что при более высоких температурах высво­бождается больше электронов, созда­вая больший ток при той же разности потенциалов и соответственно умень­шенном сопротивлении.

     

     

     

     

     

    Другие факторы, влияющие на сопро­тивление


    Вы познакомились с эксперимен­том, показывающим, что сопротивле­ние проволоки увеличивается с дли­ной. Соединение трех одинаковых про­волок последовательно дает тройное увеличение сопротивления. Таким об­разом, обоснованным было бы заклю­чить, что R ~ l, где l— это длина про­волоки. Соединение трех одинаковых проволок параллельно практически оз­начает, что площадь поперечного се­чения сопротивления утроилась, а длина осталась той же. Вместе с тем сопротивление уменьшилось в три раза по сравнению с исходной величиной. Таким образом, было бы обоснован­ным заключить, что R~l/A, где А — площадь поперечного сечения прово­локи

Copyright © 2011-2014  globalphysics.ru
All Rights Reserved