Ovisnost otpora o temperaturi |
| |
Datum: 21.02.2004
Revizija: 1.1
Last Update 24.05.2004 |
| |
Srednja Škola Isidora Kršnjavoga
Našice |
| |
Laboratorijski projekt iz fizike
Ovisnost otpora o temperaturi |
| |
Tema: |
Ovisnost otpora različitih materijala o temperaturi. Problem je u tome što se otpor materijala neće uvijek mijenjati konstantno.Ponašanje otpora materijala u ovisnosti o temperaturi vrlo je bitno u današnjoj znanosti i tehnologiji. Problem se može riješiti pravilnim odabirom materijala, da bi to bilo moguće trebalo je ispitati materijale kako bi odabrali adekvatan materijal. |
| |
Etape rada, postupci, tehnike rada i instrumenti: |
Ispitivanje smo zamislili kao mjerenje otpora materijala na određenoj temperaturi. U pokusu smo koristili šest materijala, od toga su četiri u krutom stanju (Bakar-bronca, Silicij, Željezo, Konstantan), a ostala dva su elektroliti (Natrij-klorid, Bakar II sulfat). Mjerenje za bakar je obavljeno spuštanjem temperature pomoću leda , a da bi što više smanjili temperaturu dodavali smo kuhinjsku sol, koja za svoje otapanje treba toplinu, te je uzima ledu, uslijed čega se led još više hladi. Bakar se nalazio u epruveti koju smo stavili u led, uz pomoć kojeg smo smanjili temperaturu elementa. Minimalna temperatura na koju smo smanjili temperaturu bakra iznosila je -8°C, i zatim smo postepenim zagrijavanjem pomoću tople vode podizali temperaturu te zabilježili njihov otpor svakih 10°C (0, 10, 20°C, ...) sve do 100°C. Epruveta se nalazila u aluminijskoj posudici u kojoj se na početku nalazio led, a zatim smo tu posudicu kasnije uronili u toplu vodu, tako da ne bi dolazilo do nagle promjene temperature. Maksimalana temperatura koju smo postigli u svim mjerenjima je 100°C. Uz pomoć vode smo uspjeli samo doći do 100°C, a do 100°C smo došli zagrijavanjem pomoću plamenika. Mjerenja ostalih elemenata obavljena su na isti način. |
| |
Izvori podataka: |
Izvori podataka bili su malo problematični, jer nigdje nismo pronašli karakteristike, otpora mjernih elemenata u ovisnosti o temperaturi za uzorke materijala koje smo odabrali za naše istraživanje.
Popis:
Materijali u krutom stanju |
Elektroliti |
Bakar-bronca |
|
Silicij |
|
Željezo |
|
Konstantan |
|
| |
Natrij-klorid |
| |
Bakar II sulfat |
|
| |
Odabiranje mjernih instrumenata, uvjeta rada, poteškoće: |
Sva mjerenja otpora izvedena su uz pomoć digitalnog ohm-metra. S ovim projektom smo dokazali da se pokusi mogu napraviti i uz minimalnu i standardnu opremu koju posjeduje naša škola, te mislimo da treba što više prakticirati takav pristup problemima. Jedina poteškoća je bila spuštanje temperature do -8°C što nam je uspjelo samo jednom kod bakra, te smo ostale temperature uspjeli spustiti do 0°C. Naravno, problem je bio i dizanje temperature iznad 100°C jer oprema s kojom smo radili nije temperaturno izdržljiva. |
| |
Obrada podataka: |
Obrada podataka koje smo dobili mjerenjem je napravljena na računalu. Podatke smo zapisivali u tabelarnom obliku te na temelju njih napravili priložene grafove koji prikazuju otpor u ovisnosti o temperaturi. |
| |
Dijagrami: |
|
| |
Formule koje smo koristili: |
R = Θ x l / S = k x Θ
k = konstantno
Rt = Rh (1 + αΔt) => R ≈ α
Θt = Θh (1 + αΔt) => Θ ≈ α
α = (Rt - Rh) / (Rh x Δt) = (ΔR) / (Rh x Δt)
R - otpor
Rh - otpor niže temperature
Rt - otpor više temperature
Θ - otpornost
α - termički koeficijent |
Na projektu radili:
mentor : Marijan Bakač, prof.
Davor Sauer, 4.elektro
Ivan Gabajček, 4.elektro
Ivan Svoren, 4.elektro
Antun Umiljanović, 4.elektro |
šk. god. 2002-2003 |