ПРИБОР ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ТЕРМИЧЕСКОГО КОЭФФИЦИЕНТА СОПРОТИВЛЕНИЯ

ПРИБОР ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ТЕРМИЧЕСКОГО КОЭФФИЦИЕНТА СОПРОТИВЛЕНИЯ

Прибор предназначен для практических работ в средней школе по определению термического коэффициента сопротивления медной проволоки. Внутри стеклянной пробирки находится картонный каркас, на котором намотана медная эмалированная проволока толщиной 0,1—0,12 мм. Сопротивление проволоки приблизительно равно 80 ом при 4-20° С. Две клеммы на колодке прибора являются выводами от обмотки.
Для проведения опыта прибор опускается в сосуд с водой. В отверстие колодки вставляется термометр и к клеммам присоединяется прибор для измерения сопротивления. катушки. Помещая пробирку с катушкой в холодную и горячую воду и измеряя ее сопротивление, можно вычислить температурный коэффициент сопротивления меди.
Температурный коэффициент а вычисляют по формуле:

где R₁ — сопротивление проводника при температуре t₁°, и R₂ сопротивление после нагревания до температуры t₂°. Способом вольтметра и амперметра или лучше мостиком измеряют сопротивление исследуемого проводника два раза: один раз при комнатной температуре t₁° и другой — погрузив его в нагретое масло с температурой t₂°.
Аналогичное исследование можно провести и полупроводниковым термистором ММТ-4, но, понятно, зависимость его сопротивления от температуры будет совсем иной!

Если проводник голый, его наматывают на деревянный каркас или каркас из слюды. Изолированный проводник возможно взять в виде мотка. Однако в последнем случае не следует моток делать плотным, и необходимо измерение до нагревания вести при возможно меньшей силе тока во избежание нагревания проводника током.
В общем, чем длиннее и тоньше взят проводник, тем точнее будут результаты измерения.

Каркас для намотки проводника можно сделать из фанеры, пропилив лобзиком или сделав ножом углубление для закрепления отдельных витков. Удобен также каркас из трёх или четырёх металлических стержней, концы которых вставлены в круглые дощечки или фанерки. Для изоляции на стержни надевают резиновые трубки. Желательно иметь несколько каркасов с обмотками из различных проводников: железного (стального), медного, никелинового, константанового (l = 3—5 м; d = 0,5 - 0,2 мм)
При измерениях катушку с намотанным проводником погружают в стакан с машинным маслом и измеряют сопротивление проводника и температуру масла. Затем стакан медленно нагревают на пламени, всё время перемешивая масло, и вновь измеряют сопротивление и температуру примерно при температуре 90-100°.
Катушки после опыта следует промыть сначала в керосине, затем в бензине и хорошо высушить.
С меньшим успехом можно вместо нагревания проводника подвергнуть его охлаждению, погрузив стакан с маслом или лучше с керосином в охлаждающую смесь льда и соли.

Органайзер исследователя
1. Петербургское товарищество преподавателей «Торговый дом Ильин и К0» существовало в начале ХХ века и занималось распространением приборов для практических занятий по физике. Поэтому можно предположить, что «возраст» прибора для исследования сопротивление металлических проводников более 100 лет. Покажите разнообразные связи между приборами, изготовленными в разное историческое время.
2 Можно ли утверждать, что рассмотренные в статье приборы использовались для демонстрации? Обоснуйте свою точку зрения.
3 В книге Знаменского П.А. (опыт № 231) дан рисунок части установки для лабораторной работы. Какое отношение, по вашему мнению, имеет эта установка к приборам, описанным в статье?

Инструкция к применению.