Универсальный прибор для изучения электропроводности металлов
Универсальный прибор может быть использован как набор проводников с равномерной шкалой (на фото 1 вверху) и как модель реохорда со шкалой, деления которой показывают отношения плеч (на фото 1 внизу).
Шкала реохорда показана на рисунке.
Шины, клеммы с винтовым прижимом, пластины ключей изготовлены из стали; ручки ключей - из карболита. Четыре провода длиной 1 м сверху вниз: медный, два нихромовых разного диаметра, железный. Рассмотрим, как проводился демонстрационный эксперимент с этим прибором в первой половине ХХ века. Для обнаружения зависимости электропроводности/сопротивления от геометрических размеров и химического состава металла собирают электрическую цепь, показанную на рис. 1.
1. Реостат устанавливается на максимальное сопротивление. В цепь включается медный провод. Перемещая движок реостата добиваются максимального отклонения стрелки амперметра; сопротивление реостата не меняют до конца опыта. 2. Последовательно подключают проволоку одинакового диаметра сначала из железа, затем из нихрома. Сравнивают показания амперметра. 3. Повторяют опыт для нихромовых проволок разного диаметра; опять сравнивают силу тока. 4. Для обнаружения зависимости электропроводности/сопротивления от длины берут самый тонкий проводник, при этом в качестве движка используется соединительный провод со штекером, у которого предварительно раздвинута щель, чтобы увеличить площадь соприкосновения с проводом. Штекер от максимальной длины провода медленно перемещается к середине, затем в обратную сторону. Фиксируются показания амперметра. Органайзер исследователя 1. Для проведения эксперимента описанного выше (рис. 1), преподавателю требуется делать переключения в электрической цепи. Нарисуйте схему электрической цепи, например, для 1 опыта, учитывая устройство переключателей, показанное на фото 2. 2. Прочтите историческую справку о первом реохорде (1841 г.) - приборе для измерения сопротивления. Другой способ применения реохорда подробно описан в статье «Реохорды (лабораторные)». Изучите информацию, и перечислите все возможные причины, по которым универсальный прибор не может быть использован для точных измерений. 3. На рисунке 2 изображена схема электрической цепи компенсационного метода определения ЭДС гальванического элемента. Объясните его суть. Подсказка: вернитесь к статье «Реохорды (лабораторные)».
|