Varžos matavimas Vitstono tilteliu

Tadas Olensevičius IF-I-5gr.
Data: .....................
Darbo tikslas - susipažinti su metalų ir puslaidininkių elektroninio laidumo teorijos pagrindais, išmokti matuoti varžą Vitstono tilteliu ir nustatyti, kaip varža priklauso nuo temperatūros.
Teorinė dalis.
Elektrine varža vadinama laidininko savybė priešintis elektros srovei, t.y. kryptingam krūvininkų judėjimui elektriniame lauke. Varžos vienetas omas (): tai varža grandinės dalies, kuria tekant 1A stiprio elektros srovei, jos galuose susidaro 1V įtampa, t.y.
čia - savitoji varža lygi varžai tos medžiagos kubo, kurio kraštinė 1 m.
Yra nustatyta, kad savitoji varža (taigi ir varža R) tiesiškai priklauso nuo temperatūros:
,
čia - savitoji varža, esant 00C temperatūrai, - temperatūrinis varžos koeficientas.
Temperatūrinis varžos koeficientas lygus santykiniam varžos pokyčiui, pakitus temperatūrai 1 :
,
nes varža
,
čia - varža, esant 00C temperatūrai.
Paprastai daugelio grynų metalų varža proporcinga temperatūrai. Tačiau žemų temperatūrų srityje , o taip pat lydinių ir netgi keramikos varža neišmatuojamai maža (1 pav.). Šis reiškinys vadinamas superlaidumu.
R
O Tkriz. T
Tai paaiškinama laidumo elektronų visiška nesąveika su metalo kristaline gardele.
Teoriškai metalo varžos priklausomybė nuo temperatūros aiškinama laidumo (atomo valentinių) elektronų susidūrimais su gardelės jonais ir defektais. Dėl to jie vidutiniu greičiu dreifuoja prieš elektrinį lauką:
,
čia - vidutinė laisvojo lėkio trukmė (2 pav.).
Pastaba: laisvasis lėkis - atstumas, kurį elektronas nulekia tarp dviejų gretimų susidūrimų su gardelės jonais.
  
e
  umax 
Kadangi vidutinis dreifo greitis žymiai mažesnis už šiluminio netvarkingojo judėjimo vidutinį greitį , tai
 .
Taigi
čia - vidutinis elektrono laisvasis lėkis.
Vadinasi, elektros srovės tankis
Remiantis diferencialine Omo dėsnio išraiška ( elektros srovės tankis j lygus savitojo elektrinio laidumo ir elektrinio lauko stiprio sandaugai), t.y.
gaunama tokia savitojo elektrinio laidumo išraiška:
.
Kadangi , tai savitoji varža
Čia tik dydis  . Taigi teoriškai , o kartu ir R turėtų būti...

Daugiau informacijos...

★ Klientai rekomenduoja

Šį rašto darbą rekomenduoja mūsų klientai. Ką tai reiškia?

Mūsų svetainėje pateikiama dešimtys tūkstančių skirtingų rašto darbų, kuriuos įkėlė daugybė moksleivių ir studentų su skirtingais gabumais. Būtent šis rašto darbas yra patikrintas specialistų ir rekomenduojamas kitų klientų, kurie po atsisiuntimo įvertino šį mokslo darbą teigiamai. Todėl galite būti tikri, kad šis pasirinkimas geriausias!