Презентация, доклад по физике на тему Исследование электрического сопротивления нихрома.

ток, т. е. они теплопроводны и электропроводны. Самую высокую электропроводность имеют серебро Ag, медь Си, алюминий Al, золото Au и железо Fe. Из меди и алюминия делают электрические провода.
Металлы изменяют свою форму при ударе. В сильно нагретом состоянии они куются. Их можно прокатывать в листы, вытягивать в проволоку. Следовательно, металлы пластичны и ковки.

Кристаллическая решётка металлов

В основе структуры металлов лежит кристаллическая решетка из положительных ионов, погруженная в плотный газ подвижных электронов. Эти электроны компенсируют силы электрического отталкивания между положительными ионами и тем самым связывают их в твердые тела. Такой тип химической связи называют металлической связью. Она обусловила важнейшие физические свойства металлов: пластичность, электропроводность, теплопроводность, металлический блеск.

образовывать друг с другом или с неметаллами сплавы. Сплавы - это продукты химического взаимодействия металлов с металлами или металлов с неметаллами.
Современная техника использует огромное число сплавов. Интересно, что свойства сплавов часто резко отличаются от свойств индивидуальных металлов, которыми они образованы.

(65—80%) с хромом (15—30%). В разных странах выпускается большое число разновидностей нихрома, легируемых, как правило, Si (до 1,5%), Al (до 3,5%), микродобавками редкоземельных металлов. Благодаря сочетанию высокой жаростойкости в окислительной атмосфере (до 1250 °С) и высокого электрического сопротивления нихромы применяются как материал для нагревательных элементов электрических печей и бытовых приборов; кроме того, они используются для изготовления деталей, работающих при высокой температуре в условиях малых нагрузок, и иногда — для изготовления реостатов.

значит по периодической системе хим. элементов Д.И.Менднелеева – это нихром, но у нихрома 6 электронов на внешнем энергетическом уровне, а на рисунке – 1 электрон. А как мы знаем, изменение в строении атомов может произойти путём соединения атомов различных хим. элементов. В данном случае соединение Ni и Cr (возможно Si, Al или Fe).

Хром (лат. Chromium). Хром - металл серо-стального цвета, обладает всеми свойствами типичного металла: имеет характерный металлический блеск, хорошо проводит тепло и электрический ток. Плавится он при 1890°С. Хром – один из самых твёрдых металлов. Хромированные изделия, например часы и дверные ручки, доводилось видеть каждому. Хромовые покрытия придают изделиям нарядный вид и предотвращают их износ.

А теперь никель.
Никель (лат. Niccolum). Чистый никель – металл серебристо-белого цвета, хорошо поддаётся ковке, полируется. Как и железо, никель притягивается магнитом.
Никель применяется во многих отраслях. Для химической промышленности никель очень важен как катализатор. В авиационной и космической технике получили широкое распространение сплавы на основе никеля.
Никель является основой большинства суперсплавов — жаропрочных материалов, применяемых в аэрокосмической промышленности для деталей силовых установок.

Поэтому нихром, как и другие металлы и сплавы, называют проводником.
В металле, как в проводнике, валентные электроны не удерживаются у атомов, соскакивают с них и свободно блуждают, образуя внутри металла своеобразный электронный газ. Стоит прижать металлическую проволоку к полюсам электрической батареи, как частички электронного газа подхватываются электрическим полем и устремляются к положительному полюсу. По металлу начинает течь электрический ток (рис. 1).

плитки сразу после включения в сеть обладает значительно меньшим сопротивлением, чем когда докрасна раскалится. Это явление объясняется следующим образом.
Электронный поток в металле пробивается через кристаллическую решётку атомов, лишённых внешних электронов. Но ведь атомы не стоят неподвижно. Чем выше температура, тем сильнее колеблется решётка. И электронному потоку всё труднее пробиваться сквозь неё, ибо раскачивающиеся из стороны в сторону атомы сбивают электроны с пути. Такое явление «задерживания» электронов в замкнутой цепи получило название – сопротивление.
Существование у реальных металлов электросопротивления является результатом нарушения периодичности кристаллической решётки.
Сопротивление измеряется в Омах. В честь учёного Георга Ома, установившего основной закон цепи. Закон Ома:

измерениями омметра; вычисление погрешностей.

Порядок работы:
1.Измерение напряжения на концах нихромовой проволоки и силы тока в цепи;
2.Составление таблицы по данным опыта;
3.Нахождение сопротивления нихромовой проволоки по формуле:
и внесение данных сопротивления в таблицу;
4.(проверка/сравнение) Нахождение R по формуле: ;
5.(проверка/сравнение) Измерение R с помощью омметра и установление абсолютной погрешности омметра
6. Составление графиков по данным таблицы:
«зависимость I(A) от U(B)»
«зависимость R(Ом) от U(B)»
«зависимость R(Ом) от I(A)»;
7.Сравнение всех графиков.
Приборы: Источник питания(U=4.5B - квадратная батарейка),
электронный амперметр, электронный вольтметр, электронный омметр, реостат, ключ, 3 нихромовые проволоки (d=0,3мм; d=0,5мм; d=0,8мм) ℓ=const, ℓ=36,1см; S1≠S2≠S3.

по формуле:
Измерение R с помощью омметра:
ΩR=0,8Ом±0,8%
0,8Ом – 100%
X - 0,8%



ΔΩ=0,0064Ом - абсолютная погрешность прибора.
R нихрома=0,8±0,0064Ом

S=0,196мм².








Нахождение R по формуле:
Измерение R с помощью омметра:
ΩR=2,2Ом±0,08%
2,2Ом - 100%
X - 0,8%



ΔΩ=0,00176Ом – абсолютная погрешность прибора.
R нихрома=2,2Ом±0,00176Ом

по формуле:
Измерение R с помощью омметра:
ΩR=5,5Ом±0,8%
5,5Ом - 100%
X - 0,8%



ΔΩ=0,0044Ом – абсолютная погрешность прибора.
Rнихрома=5,5Ом±0,0044Ом

Расчёт погрешностей.
Формула расчёта погрешностей:




и - исключаем т.к. это табличные результаты, они более точные их ошибка мала.

Δℓ - Δ линейки
Δd – Δ штангенциркуля
Исходная формула:
I Опыт: d=0,8мм



Rнихрома=0,8Ом±0,1Ом

IIОпыт: d=0,5мм



Rнихрома=2Ом±0,4Ом
IIIОпыт: d=0,3мм




Rнихрома=5Ом±1,68Ом

которая покрывает концы проволоки (нихромовую проволоку приходилось часто зачищать).

Выводы.
I.Я экспериментально с помощью серии опытов выяснил:
1) Чем больше “U” на концах проволоки тем больше “I” в ней;
2) На сопротивление моей проволоки не влияет ни “I” в цепи ни“U” т.е. “R” остаётся постоянной если изменять “U” или “I”
II.Если брать нихромовую проволоку различной площади

поперечного сечения, то - будет различным при одинаковых
; .
При “U”=const=0,3B (этого я достиг с помощью реостата включенного в мою схему) на концах проволоки “I” - уменьшается с ростом “R”.

физики «Электрический ток»; на практике использовал закон Ома; понял физический смысл сопротивления участка цепи.
Вся эта работа является фундаментом в радиоэлектронике и позволяет каждому разобраться в законе Ома на практике и понять его сущность.