金屬電阻率是用來表示金屬電阻特性的物理量。某種金屬所制成的原件(常溫下20°C)的電阻與橫截面積的乘積與長度的比值叫做這種金屬的電阻率。金屬電阻率與導體的長度、橫截面積等因素無關,是金屬材料本身的電學性質,由金屬材料決定,且與溫度有關。
金屬電阻率金屬電阻率是用來表示金屬電阻特性的物理量。
在常溫下(20℃時),某種金屬制成的長1米、橫截面積是1平方毫米的導線的電阻,叫做這種金屬的電阻率。
在溫度一定的情況下,有公式:
R=ρl/S
其中的ρ就是電阻率,l為金屬的長度,S為面積。可以看出,材料的電阻大小正比于材料的長度,而反比于其面積。
由上式可知電阻率的定義:ρ=RS/l,電阻率的單位是歐姆·米(Ω·m或ohmm),常用單位是歐姆·毫米和歐姆·米。
一、“金屬電阻率測定”儀器
金屬電阻率測定,主要目的是通過獲取電流值、電壓值確定金屬的電阻值,并通過測量金屬電阻絲直徑,計算出金屬電阻絲面積,進而確定金屬電阻率。因此在測定時,要使用到以下實驗儀器:
1、金屬絲。它是測定金屬電阻率的重要材料,測定過程中不同電阻絲型號不同,金屬絲電阻率大小也會不同;
2、電流表以及電壓表。在按照合理的電路圖放置電流表與電壓表時,可以準確測量出金屬絲的電阻值;
3、螺旋測微儀。由于該儀器測量精讀十分高,可以準確測量出電阻絲直徑,進而可以求出電阻絲橫截面積,通過公式可以計算出金屬絲電阻率;
4、直流電源、電鍵、導線、滑動變阻器、厘米刻度尺,這些均是本次測定必備的儀器設備。
二、“金屬電阻率測定”流程
金屬電阻率測定時,我們嚴格按照以下流程進行。
1、實驗準備階段:
由于本次試驗所使用的材料一定,為防止實驗設備及材料在保存過程中可能存在放置不妥當?shù)那闆r,最終影響設備及材料使用效果。為此在前期進行實驗準備時,需要準確測量該實驗儀器是否能夠正常使用,進而保證后期實驗的準確性以及可靠程度;
2、實驗實施階段:
由于在實驗實施過程中每一環(huán)節(jié)都會影響到最終實驗結果,為了更準確地測定出金屬電阻率,我們在進行實驗時聽從教師指導,并觀看物理書籍,嚴格按照伏安法連接電路線路圖,并正確使用實驗儀器、保護實驗儀器;
3、實驗數(shù)據(jù)分析與最終總結階段:
按照準確實驗步驟開展試驗后,會獲得相關的金屬絲電阻值、金屬絲橫截面積及金屬絲長度,上述數(shù)據(jù)是保證測定出金屬電阻值的重要數(shù)據(jù),因而在獲得上述數(shù)據(jù)后我們會進行一定的處理,并按照電阻定律R=ρ*l/S推出ρ=R*S/l,準確計算出金屬絲電阻率。
三、“金屬電阻率測定”注意事項
金屬電阻率測定時,任何一個環(huán)節(jié)都決定著最終實驗是否能夠成功。基于此,在實驗過程中要秉持著認真、仔細的學習態(tài)度,做好每一環(huán)節(jié)的實驗,同時在實驗過程中需要加強對以下幾個實驗要點內容的重視:
1、電阻絲測量的準確程度。在測量時,為了保證準確求出金屬絲橫截面積,建議在同一金屬導線上選擇三個并不相同的位置進行測量,將每次測量的直徑都精確到最小值。且需要將測量所得出的數(shù)據(jù)填入前期準備好的實驗表格中,在求出三個金屬絲直徑的基礎上,計算出導線橫截面積;
2、在記錄金屬絲長度數(shù)據(jù)時,也要在保證金屬絲兩端處于拉直的狀態(tài)下,緊固在線路接線柱兩端,并使用相應的厘米刻度尺,有效測量金屬導線長度。為了保證最終數(shù)據(jù)的準確性,與測量電阻絲橫截面積相同,也進行了三次測定,并將測定結果填至相應的實驗記錄表格中,求得金屬絲平均長度;
3、在實驗過程中需要選擇伏安法測定金屬絲電阻率,因此在拿到相關實驗設備后,需要嚴格按照下圖連接電路(如下圖所示),同時保證滑動電阻器觸頭處于阻值最大位置處,保證電路中電流表電壓表不會發(fā)生損害的問題;
4、在連接完電路后,還需要對電路進行再次檢查保證電路連接正確,并在經檢查確定后閉合電源電建。
由于在實驗過程中需要調整滑動變阻器阻值,在調整初期電流表和電壓表示數(shù)可能會有一定的變化,此時電流表及電壓表示數(shù)處于不穩(wěn)定狀態(tài),因此要避免在該階段內讀取數(shù)據(jù),確保后期所得到金屬電阻率的數(shù)據(jù)具有更高的準確性。
金屬電阻率表