7.
ZÁVISLOSŤ ODPORU VODIČA NA PRIEREZE
FYZIKÁLNY
PRINCÍP:
Elektrický
odpor vodiča závisí od materiálu, geometrického tvaru a teploty použitého
vodiča. Kovové vodiče majú často tvar tyčí dĺžky l a prierezu S. Odpor
takýchto vodičov možno vyjadriť vzťahom:
(1)
Konštanta
úmernosti r
je merný el. odpor. Udáva odpor vodiča dĺžky 1m a prierezu 1m2.
Zo vzťahu (1) vyplýva, že zväčšovaním dĺžky vodiča odpor narastá
a zväčšovaním prierezu vodiča odpor klesá.
Cieľ:
Ukázať,
že elektrický odpor vodiča s rastúcim prierezom klesá.
Obr.
10.1:
Zapojenie uzavretého elektrického obvodu a pripojenie jeho prvkov k
meraciemu panelu pri zobrazení svorkového napätia a prúdu v závislosti od
času.
Pomôcky:
Odporová
dekáda R2=20W,
rezistor RA=1W,
vodič s odporom 27.6 W
na 1m dĺžky, 2 Holtzove svorky, mikropočítač s meracou konzolou a prevodníkom,
zosilňovač (5x), program IP COACH.
Príprava:
Zostavíme
obvod podľa schémy obr. 10.1, pričom na meracom panele nastavíme
elektromotorické napätie 4.5V. Na kanál 1 privedieme svorkové napätie, na
kanál 2 prúd pretekajúci obvodom okalibrovaný podľa vzťahu I=U/5RA.
V programe Multiskop nastavíme čas merania 50s, otvoríme kanály 1, 2
a uzavrieme kanály 3, 4.
Realizácia:
Počas
merania navíjame drôt medzi Holtzove svorky (aspoň 10krát) v pravidelných
intervaloch. Pre zjednodušenie môžeme drôt počas merania už len odvíjať.
Spracovanie:
V
programe Spracovanie pomocou operácie Spracovať/Označiť body/Vybrať
body vyberieme po jednej hodnote z každého navinutia drôtu. V Tabuľkovom
kalkulátore zadefinujeme štvrtý stĺpec ako okamžitú hodnotu odporu
vodiča pri danom priereze podľa vzťahu R1= U/I-(R2+RA),
lebo v obvode máme ešte odpory R2, RA. Do piateho stĺpca
vpíšeme násobky prierezu vodiča prislúchajúceho daným hodnotám U, I. Z
grafu závislosti R=f(S) (obr. 10.2) vidíme, že skutočne s narastajúcim
prierezom odpor vodiča klesá.
Obr.10.2
Úloha:
V
programe Spracovanie pomocou operácie Fit funkcie porovnajte danú
závislosť s funkciou y=a/(x+b)+c.
Otázka:
Čomu
je rovné a, b, c?
Návod:
Využite
vzťah (1).
