Определение удельного сопротивления

 

 

Кафедра физики

 

Лабораторная работа №244

Определение удельного сопротивления

и материала проводника

 

 

Выполнил:

 студент группы В-205

Поляков Б.О.

Проверил:

Данилов В.В

 

 

Санкт-Петербург

Цель работы:измерение вольт–амперной характеристики металлического проводника, определение удельного сопротивления и материала проводника, расчет концентрации свободных электронов.

 

 

1) Сформулируйте закон Ома для однородного участка цепи в интегральной и в дифференциальной формах.

· Выражение  представляет собой закон Ома в интегральной форме, так как оно связывает значения I, U и R для всего проводника, а не для отдельных его точек. Закон Ома в дифференциальной форме связывает значения величин, соответствующих определенной точке проводника, по которому проходит ток, и имеет вид: .

2) Дайте определение вектора плотности тока.

·  -- вектор, показывающий направление плотности тока - силы тока, протекающего через единицу площади.

3) Какая физическая величина называется падением напряжения? Какой участок цепи называется однородным?

· Величина U=IR называется падением напряжения. Участок цепи, на котором не действуют сторонние силы, приводящие к возникновению ЭДС, называется однородным.

4) В чем состоят основные положения классической электронной теории сопротивления металлов? Каковы достижения и недостатки этой теории?

· 1) Носителями электрического тока в металлах являются свободные электроны. Существование их можно объяснить тем, что при образовании кристаллической решётки от атомов металла отщепляются валентные электроны, способные перемещаться по всему объёму.

2) Свободные электроны, совершающие беспорядочное тепловое движение подобно молекулам идеального газа, можно рассматривать как «электронный газ», подчиняющийся законам идеального газа.

3) В отличие от молекул газа, сталкивающихся друг с другом, свободные электроны сталкиваются преимущественно не между собой, а с ионами, составляющими кристаллическую решетку металла. Эти столкновения приводят к установлению теплового равновесия между электронным газом и кристаллической решеткой.

Достоинства: формула для подсчёта удельного сопротивления

Недостатки: длина пробега электронов расходится с опытными показателями.