|
Архитектура Аудит Военная наука Иностранные языки Медицина Металлургия Метрология Образование Политология Производство Психология Стандартизация Технологии |
|
|
Архитектура Аудит Военная наука Иностранные языки Медицина Металлургия Метрология Образование Политология Производство Психология Стандартизация Технологии |
Измерение сопротивлений мостом УитстонаСтр 1 из 16Следующая ⇒
КАФЕДРА ФИЗИКИ
ФИЗИЧЕСКИЙ ПРАКТИКУМ «ЭЛЕКТРИЧЕСТВО И МАГНЕТИЗМ» для студентов специальностей 170600, 170300, 290300, 090200, 080100, 240400, 270500, 110200, 320700, 291000, 180400, 271200, 220200, 090300, 110300, 270200
Владикавказ, 2004 УДК 537(075) ББК 22, 33 Рецензент: доктор физико-математических наук, профессор, заведующий кафедрой общей физики Кабардино-Балкарского госуниверситета И. К. Азизов Под редакцией проф. Созаева В. А. Составители:
Учебное издание содержит описание 14 лабораторных работ по электричеству и магнетизму. Предназначено для студентов 1 курса инженерных специальностей СКГМИ
Рекомендовано РИСом СКГМИ
Ó Издательство «Терек» СКГМИ (ГТУ), 2004 Сдано в печать 25.08.04. Формат 60× 84 Тираж 500 экз. Заказ № Подразделение оперативной полиграфии СКГМИ.
Оглавление
Введение
Настоящий практикум знакомит студентов с основными электромагнитными явлениями и методами электрических измерений. Так как выполнение лабораторных работ по электромагнетизму не связано во времени с лекционным курсом, в каждом описании лабораторной работы даны краткая теория, задачи и контрольные вопросы, предусматривающие необходимый минимум знаний студента для получения допуска к выполнению работы. Подготовка к допуску, обработка результатов измерений и составление отчетов проводятся в часы самостоятельной работы студентов. Время, отведенное расписанием на занятия в лаборатории, используется студентами, в основном, на непосредственную, экспериментальную работу на установках. В результате выполнения практикума студент должен научиться составлять простейшие электрические схемы, уметь определять основные характеристики электроизмерительных приборов, их цену деления и погрешности измерений. Настоящее (третье) издание физического практикума переработано с учетом модернизации отдельных работ и предназначено для студентов 1-2 курсов инженерных специальностей.
Лабораторная работа 2.1 Измерение сопротивлений мостом Уитстона
Цель работы: ознакомление с классическим методом измерения сопротивлений при помощи мостовой схемы и измерение неизвестных сопротивлений. Приборы и принадлежности: исследуемые сопротивления, магазин сопротивлений, реохорд, гальванометр, источник питания, ключ. Задачи 1. Построить график зависимости силы тока на участке цепи от напряжения, если сопротивление участка равно 200 Ом, а приложенное к нему напряжение меняется от 20 до 120 В (через 20 В).
2. Четыре проводника одинаковой длины из одного и того же материала соединены последовательно. Диаметры проводников соответственно равны 10-3 м, 2.10-3 м, 3.10-3 м, 4.10-3 м. К системе приложено напряжение 100 В. Определить падение напряжения на каждом проводнике.
3.
4. Какого сопротивление проволоки диаметром 1 мм и длиной 20 м, если сопротивление проволоки диаметром 0, 6 мм и длиной 9 м, изготовленной из того же материала, равно 24 Ом? Ответы: 1) 15 Ом; 2) 30 Ом; 3) 20 Ом; 4) 8 Ом; 5) 50 Ом.
5. Какое из написанных ниже выражений не обязательно должно выполняться при уравновешенном мосте (рис. 10)? Ответы: 1) φ А- φ В= φ А - φ D; 2) IГ = 0; 3) R1 = R2; 4) φ В = φ D; 5)
Контрольные вопросы 1. Причины возникновения сопротивления в металлах. 2. Нарисуйте принципиальную схему моста Уитстона. В чем заключается равновесие моста? 3. Сформулируйте правила Кирхгофа. 4. Выведите расчетную формулу для определения сопротивления методом моста Уитстона. 5. Почему отношение сопротивления плеч реохорда можно заменить отношением длин плеч l1 и l2? 6. Запишите выражения для определения сопротивления при последовательном и параллельном соединении проводников.
Из чистых металлов наименьшим сопротивлением обладают медь, алюминий, поэтому из них делают электрические провода. Специально приготовленные сплавы обладают высоким сопротивлением.
Литература
1. Савельев И. В. Курс общей физики. М.: Наука. Т.2, 1982. § 34, 36. 2. Трофимова Т. И. Курс физики. М.: Высшая школа. 2002, § 101. 3. Бондарев Б. В., Калашников Н. П., Спирин Г. Г. Курс общей физики. М.: Высшая школа. 2003, кн. 2. § 4.3, 4.6
Лабораторная работа 2.2 Металлов Цель работы: определение удельного сопротивления металлическо- го проводника методом амперметра и вольтметра. Приборы и принадлежности: амперметр, вольтметр, исследуемый образец, блок питания. Порядок выполнения работы
Длина образца может изменяться по заданию преподавателя с помощью подвижного контакта. Пропуская по проволоке задаваемый ток, вольтметром измеряют напряжение на концах образца заданной длины. Сопротивление определяют по формуле
R=U/I (1)
Площадь поперечного сечения Sможно определить, зная диаметр d проволоки: Удельное сопротивление материала проволоки можно найти из соотношения откуда
С учетом (1) получаем рабочую формулу:
Найдем относительную ошибку косвенных измерений
и истинное значение:
Задачи 1. Сопротивление алюминиевого провода длиной 20 м и площадью поперечного сечения 1 мм2 равно 0, 56 Ом. Его удельное сопротивление равно… Ответы: а) 0, 028·10-6 Ом·м; б) 1·10-6 Ом·м; в) 0, 033·10-6 Ом·м; г) 0, 001·10-6 Ом·м; д) нет ответа.
2. Две спирали из константана и никеля соединены между собой параллельно. Отношение их длин ℓ 1: ℓ 2 = 15: 14; площадей поперечных сечений – S1: S2 = 5: 4. Обе спирали отдают калориметру одинаковое количество тепла за одинаковое время. Определить отношение удельных сопротивлений константана и никеля.
3. Определить падение напряжения на реостате сопротивлением 30 Ом, если по нему проходит ток 0, 4 А.
4. Определить в общем виде плотность тока в проводнике длиной ℓ и удельным сопротивлением ρ, если напряжение на его концах равно U.
5. Допустимый ток для изолированного медного провода площадью поперечного сечения 1 мм2 при продолжительной работе равен 11 А. Сколько метров такой проволоки можно включить в сеть с напряжением 110 В без дополнительного сопротивления? Контрольные вопросы
1. Цельработы. 2. Сформулируйте закон Ома для замкнутой цепи. 3. Зависит ли сопротивление металла от геометрических параметров и как? 4. Физический смысл удельного сопротивления. 5. Что называется электрическим током? Какова природа сопротивления в металлах? 6. Закон Ома в дифференциальной форме. 7. Вывод рабочей формулы. Ход работы.
Литература
1. Савельев И. В. Курс общей физики. М.: Наука. Т.2, 1982. § 34, 36. 2. Трофимова Т. И. Курс физики. М.: Высшая школа. 2002, § 101. 3. Бондарев Б. В., Калашников Н. П., Спирин Г. Г. Курс общей физики. М.: Высшая школа. 2003, кн. 2. § 4.5, 4.6 Лабораторная работа 2.3 Порядок выполнения работы Исследуемый проводник R помещают в пробирку П с маслом и опускают в сосуд С с водой, установленный на электрическом нагревателе Н. Отсчет температуры производится по показаниям термометра Т (рис.1).
По полученным данным строятся графики сопротивления как функции температуры. Поскольку изменения сопротивления невелики, то для большей наглядности и точности ось сопротивлений следует " сдвинуть", выбрав затем достаточно удобный масштаб. Данные измерений наносятся на график в виде точек, затем " на глаз" проводится прямая линия, проходящая как можно ближе ко всем нанесенным точкам (рис.2).Продолжив график до пересечения с осью сопротивлений, находим значение сопротивления при 0°С, т.е. Rо. Зная R0 и взяв из графика какое-либо значение Rt и соответствующую ему температуру (для большей точности следует брать это значение при достаточно большой температуре), вычисляют значение α:
Задачи 1. Сопротивление медного проводника при 200С равно 50 Ом. Его сопротивление при – 300С (α = 0, 004º С-1) равно: Ответы: а) 100 Ом; б) 30 Ом; в) 40, 74 Ом; г) 56, 71 Ом; д) 81, 13 Ом.
2. Сопротивление угольного проводника при температуре 00С равно 15 Ом, а при температуре 2200С оно равно 13, 5 Ом. Температурный коэффициент сопротивления угля равен… Ответы: а) 0, 0028 º С-1; б) - 0, 00045 º С-1; в) 0, 004 º С-1; г) 0, 00015 º С-1; д) нет ответа.
3. На сколько следует повысить температуру медного проводника, взятого при 0º С, чтобы его сопротивление увеличилось в 3 раза? (α =0, 0033º С-1)
4. Сопротивление вольфрамовой нити при t1 = 100С равно R1 = 0, 53 Ом. Когда по нити идет ток, сопротивление возрастет до R2 = 6, 22 Ом. Какова температура нити, если температурный коэффициент сопротивления вольфрама α =0, 0060С-1?
5. Металлическую проволоку, включенную в цепь последовательно с амперметром, подогрели на спиртовой горелке. Амперметр показал при этом уменьшение тока. На основании этого опыта объясните, как изменяется сопротивление металлов при изменении температуры?
Контрольные вопросы 1. Как объясняет квантовая теория сопротивление металлов? 2. Что называется температурным коэффициентом сопротивления и в каких единицах он измеряется? 3. Как зависит сопротивление металла от температуры? 4. Что такое R0? 5. Для чего строят график рис. 2?
Литература
1. Савельев И. В. Курс общей физики. М.: Наука. Т.2, 1982. § 34. 2. Трофимова Т. И. Курс физики. М.: Высшая школа. 2002, § 98. 3. Бондарев Б. В., Калашников Н. П., Спирин Г. Г. Курс общей физики. М.: Высшая школа. 2003, кн. 2. § 4.2 Лабораторная работа 2.4 Метод шунтирования Шунтирование амперметра или гальванометра производится в том случае, когда необходимо расширить диапазон применимость прибора и измерить силу тока, превышающую предельное значение прибора.
IA - предельное значение силы тока через амперметр; RA - внутреннее сопротивление амперметра; Rш - сопротивление шунта; Iш – ток через шунт; I - общий ток в цепи. Применяя первый закон Кирхгофа к узлу С, получим:
I=IA+Iш. Так как амперметр и шунт соединены параллельно, напряжение на их клеммах одинаково:
UA=Uш UA=IARA Uш=IшRш. Таким образом, зная внутреннее сопротивление амперметра, можно рассчитать сопротивление шунта. Для определения сопротивления гальванометра методом шунтирования собирают схему, состоящую из источника постоянного тока ε, гальванометра Г, шунта Rш магазина сопротивлений R и двух ключей К1, К2, изображенную на рис. 2.
Так как в этом случае I = Ir, то ε = IГR + IГRГ или ε = IГ(R+RГ) (2)
Если теперь посредством ключа К2 подключить к гальванометру шунт, то ток через гальванометр уменьшится. Уменьшая сопротивление магазина сопротивлений R, можно добиться прежнего значения силы тока через гальванометр, то есть вернуть стрелку гальванометра в первоначальное положение. Обозначим новое полученное сопротивление магазина через R1 и применим второй закон Кирхгофа к контуру, не содержащему шунт
ε = IГRГ + I1R1 (3)
Применим первый закон Кирхгофа к узлу А I1 = IГ + Iш (4) Сравним уравнения (3) и (2). Правые части можно приравнять, так как равны левые, предварительно заменив I1 по формуле (4):
IГ (R + R Г) = IГ R Г +( IГ + Iш) R1. (5)
Поскольку UГ = Uш, то получим: Iш = IГ R Г / Rш Подставим значение Iш в уравнение (5): IГ (R + R Г) = IГ R Г+( IГ + IГ R Г / Rш) R1 IГ R+ IГ R Г = IГ R 1 +IГ R1 + IГ R1R Г / Rш IГ R- IГ R Г = IГ R Г R1/ Rш Расчетная формула: R Г = Rш (R- R1) / R1 (6) Порядок выполнения работы
1. Собрать схему по рис. 2. 2. Установить на магазине сопротивлений R сопротивление порядка 13-60 кОм, замкнуть ключ К1 и записать показания гальванометра. 3. Установить сопротивление шунта по заданию преподавателя и замкнуть ключ К2. 4. С помощью магазина сопротивлений добиться, чтобы стрелка гальванометра показала первоначальное значение. Записать новое показание магазина сопротивлений R1. 5. По результатам работы заполнить таблицу:
6. Рассчитать внутреннее сопротивление гальванометра по формуле:
R Г = Rш (R- R1) / R1 7. Найти относительную ошибку измерений и истинное значение Rг
Задачи 1. Миллиамперметр, имеющий сопротивление 0, 2 Ом, рассчитан на измерение силы тока до 100 мА. Каково должно быть сопротивление шунта, чтобы прибором можно было измерить силу тока до 5 А?
2. Цепь, имеющая сопротивление 100 Ом, питается от источника постоянного тока. Для измерения силы тока в цепь включили амперметр с внутренним сопротивлением RА = 10 Ом. Какова была сила тока в цепи до включения амперметра, если амперметр показал 5 А?
3. На рисунке даны графики зависимостей: а) сопротивления проводника от напряжения на его концах; б) силы тока от напряжения; в) сопротивления от силы тока. Объясните, что выражает каждый график.
Контрольные вопросы 1. Цель работы. 2. Метод шунтирования. 3. Вывод рабочей формулы. 4. Законы Кирхгофа и правила пользования этими законами. 5. Сколько контуров можно выделить на рис. 2 при замкнутом ключе К2? 6. Примените второй закон Кирхгофа к каждому из замкнутых контуров схемы рис.2.
Литература
1. Савельев И. В. Курс общей физики. М.: Наука. Т.2, 1982. § 34. 2. Трофимова Т. И. Курс физики. М.: Высшая школа. 2002, § 98. 3. Бондарев Б. В., Калашников Н. П., Спирин Г. Г. Курс общей физики. М.: Высшая школа. 2003, кн. 2. § 4.2 Лабораторная работа № 2.5
Определение термического эквивалента электрической энергии Краткая теория
Если по неподвижному проводнику пропустить электрический ток I, то за время dt по проводнику пройдет заряд dq = Idt, а работа по перемещению заряда равна произведению заряда на напряжение U на этом участке цепи. dA= IUdt. При постоянном токе работа за время t секунд равна
A=IUt. (1)
Мощность тока
т.е. мощность тока, представляющая собой работу за единицу времени, равна произведению силы тока на напряжение. В СИ работа измеряется в джоулях (Дж), мощность в ваттах (Вт). Так как рассматриваемый проводник неподвижен, то единственным результатом работы по перемещению зарядов будет выделение тепла Q в проводнике.
т.е. количество теплоты, выделяемое в проводнике, пропорционально силе тока, напряжению и времени протекания тока. Это закон Джоуля – Ленца в интегральной форме. Если известно сопротивление проводника R, то по закону Ома U=IR, и формулу (3) можно переписать в виде:
A=Q=I2Rt. (4)
В некоторых случаях электрический ток неравномерно распределен по сечению проводника (неоднородный проводник или проводящие среды). В этих случаях удобнее пользоваться законом Джоуля – Ленца в дифференциальной форме:
Удельная тепловая мощность электрического тока равна произведению удельной электропроводности на квадрат напряженности электрического поля. Если количество теплоты Q выразить в калориях, а работу электрического тока в Джоулях, то закон Джоуля-Ленца примет вид:
Q = k (IUt)=kA, (6)
где k - коэффициент пропорциональности, называемый термическим эквивалентом электрической энергии. Он равен количеству теплоты, выделившемуся при прохождении тока, энергия которого равна одному джоулю. Методика эксперимента
Экспериментальная установка состоит из калориметра К с водой, в который помещен нагреватель H. Нагреватель питается от сети переменного тока и потребляемая им мощность измеряется ваттметром Р. Реостат R служит для регулировки тока в цепи рис. 1. Из формулы (5) термический эквивалент равен: k=Q/A. (7)
Работа электрического тока А может быть определена по формуле:
А=Рt, (8)
где Р - мощность тока, измеряемая ваттметром, t- время работы нагревателя. Количество теплоты, выделенное в калориметре, равно:
где M-масса воды,
Для измерения в работе используется ваттметр электродинамической системы. Измерительная часть ваттметра состоит из двух катушек – неподвижной (токовой), включенной в цепь последовательно, и подвижной, включенной в цепь параллельно. Шкала прибора равномерная. Так как мощность равна произведению силы тока I на напряжение U (P=IU), то для определения цены деления ваттметра необходимо умножить верхний предел по току на верхний предел по напряжению. Полученное значение мощности соответствует максимальному отклонению стрелки ваттметра. Разделив полученное значение мощности на максимальное число делений на шкале прибора, получим цену деления прибора.
Порядок выполнения работы
1. Наливают в калориметр определенное количество воды (по заданию преподавателя). 2. Собирают цепь по схеме, изображенной на рис. 1. 3. Заметив начальную температуру воды по термометру, включают источник тока и замечают время, в течение которого вода нагревается на некоторое число градусов. 4. Заносят данные в таблицу и вычисляют k по формуле (10).
Примечание Задачи
1. В каком из 4-х резисторов, изображенных на рисунке, выделится максимальное количество теплоты при прохождении постоянного тока?
2. Какое количество теплоты выделится в проводнике, по которому пройдут 5·1020 электронов при разности потенциалов 220 В?
3. Элемент замыкается проволокой один раз сопротивлением 4 Ом, другой – сопротивлением 9 Ом. В том и другом случае количество тепла, выделяющегося в проводниках за одно и то же время, оказывается одинаковым. Каково внутреннее сопротивление элемента?
4. Через поперечное сечение спирали нагревательного элемента паяльника каждую секунду проходит 0, 5·1019 электронов. Мощность паяльника, если он включен в сеть с напряжением 220 В, равна: Ответы: а) 200 Вт; б) 136 Вт; в) 176 Вт; г) 115 Вт; д) нет ответа.
5. По данным схемы определить количество теплоты, которое выделится в резисторе R, за 5 минут.
Контрольные вопросы
1. Цель работы. 2. Формула работы и мощности электрического тока. 3. Закон Джоуля Ленца в интегральной и дифференциальной формах. Когда применяется дифференциальная форма записи. 4. Что такое термический эквивалент электрической энергии? Чему он равен? 5. Вывод рабочей формулы.
Литература
1. Савельев И. В. Курс общей физики. М.: Наука. Т.2, 1982. § 38. 2. Трофимова Т. И. Курс физики. М.: Высшая школа. 2002, § 99. 3. Бондарев Б. В., Калашников Н. П., Спирин Г. Г. Курс общей физики. М.: Высшая школа. 2003, кн. 2. § 4.7, 4.10. Лабораторная работа № 2.6 Таблица 1
Таблица 2
Определение работы выхода
Работу выхода материала катода (вольфрама) определяют по формуле (5). Для этого необходимо найти ток насыщения и температуру катода для двух различных значений UН. Ток накала можно взять из построенного ранее графика Iнас= ¦(Uн). Температуру определяют по предлагаемому в работе графику зависимости температуры катода от напряжения UН (рис. 6). Полученные значения ТК и Iнас подставляют в формулу (5) и определяют работу выхода. Iнас1 и Т1 снимают в интервале (5÷ 5, 5 В), Iнас2 и Т2 – в интервале (6, 2÷ 6, 4 В). Задачи 1. Определить работу выхода электронов из металла, если известно, что соприкасаясь с другим металлом, работа выхода из которого составляет 7, 25·10-19 Дж, данный металл дает контактную разность потенциалов 1, 77 В. 2. Какой наименьшей скоростью должен обладать свободный электрон алюминия, который, двигаясь перпендикулярно его поверхности, вылетел бы из него, если работа выхода у алюминия 3, 74 эВ? (е = 1, 6·10-19Кл)
3. Почему при повышении температуры происходит увеличение эмиттирующих электронов из металла?
4. Может ли эмиттировать из урана электрон, летящий перпендикулярно его поверхности со скоростью 2·103 м/с, если работа выхода электронов из урана равна 3, 74 эВ? (е = 1, 6·10-19Кл)
5. На рис. даны графики зависимости величины анодного тока от анодного напряжения при различных температурах нити накала двухэлектродной лампы. а) Чем объяснить наличие горизонтальных участков у кривых I и II? б) Почему кривая III не имеет горизонтального участка? в) При каких условиях кривая III будет иметь горизонтальный участок?
Контрольные вопросы 1. В чем состоит явление термоэлектронной эмиссии? 2. Устройство, принцип действия и работа диода. 3. Работа выхода электрона из металла: чем она обусловлена и от чего зависит? 4. Поясните ход вольтамперной характеристики диода. 5. Каким законом описывается участок 2-3 вольтамперной характеристики? 6. Как увеличить ток насыщения? 7. От чего и как зависит плотность тока насыщения? 8. Почему кривая IA=f(UA) не проходит через начало координат? 9. Как объяснить нелинейность зависимости IA=f(UA) на участке 2-3? 10. Что такое «ток насыщения»? 11. С какой целью подогревают катоды? 12. Каков механизм проводимости металлов? 13. Подчиняется ли проводимость электронных ламп закону Ома? Почему? 14. Рабочая схема, назначение всех ее элементов.
Литература 1. Савельев И. В. Курс общей физики. М.: Наука. Т.3, 1987. § 61. 2. Трофимова Т. И. Курс физики. М.: Высшая школа. 2002, § 105. Лабораторная работа № 2.7 Градуировка термопары
Цель работы: ознакомление с принципом действия термопары, ее градуировка, определение постоянной термопары. Приборы и принадлежности: термопара, милливольтметр, нагревательный прибор, термометр, сосуд с водой.
Краткая теория Свободные электроны находятся в беспорядочном движении и не могут покинуть металл, так как на них действует электрическая сила. Возникает эта сила в результате двух причин: 1. Между свободными электронами и положительно заряженной ионной решеткой существуют силы взаимодействия. 2. В результате теплового движения некоторые из свободных электронов, находящихся вблизи поверхности металла, могут перейти эту поверхность и несколько удалиться от нее. Поэтому поверхность металла окутана электронной оболочкой толщиной порядка нескольких межатомных расстояний в металле. Эта электронная оболочка заряжена отрицательно, а поверхность металла, вследствие обеднения электронами, заряжена положительно. Следовательно, возникает сила, притягивающая электрон и мешающая ему выйти. Эти причины приводят к возникновению в поверхностном слое металла потенциального барьера. Образуется как бы конденсатор; разность потенциалов между его пластинами -Dj. Для того, чтобы электрон мог пройти этот барьер и удалиться из металла, необходимо совершить работу. Работа, которую надо совершить на освобождение электрона из металла, называется работой выхода А:
где e - заряд электрона, Dj - поверхностный скачек потенциалов между металлом и окружающей средой. Таким образом, электроны в металле находятся на дне потенциальной ямы высотой А.
Однако существует еще одна причина возникновения контактной разности потенциалов – разная концентрация электронов в металлах. Электроны из металла, где их много, будут переходить в металл, где их мало, благодаря явлению диффузии. В результате возникшего диффузионного потока, между металлами образуется контактная разность потенциалов, определяемая выражением:
где k- постоянная Больцмана, T - температура в месте контакта, n01 и n02 – концентрации электронов соответственно в первом и втором металлах. Общая контактная разность потенциалов равна
Процесс перехода электронов от одного металла к другому происходит до тех пор, пока разность работ выхода А1 , А2 и различия количества свободных электронов n01, n02 в единице объема не уравновесятся противодействием возникшей контактной разности потенциалов. Контактная разность потенциалов зависит не только от свойств металлов, но и от температуры.
Законы Вольта Вольта экспериментально установил два закона: 1. При соединении двух проводников, изготовленных из различных металлов между ними возникает контактная разность потенциалов, которая зависит только от их химического состава и температуры. 2. Контактная разность потенциалов на концах цепи, состоящей из последовательно соединенных различных проводников, находящихся при одинаковой температуре, не зависит от химического состава промежуточных проводников и равна контактной разнос< Популярное:
|
Последнее изменение этой страницы: 2016-03-25; Просмотров: 1835; Нарушение авторского права страницы
. Объем 5, 6 усл.п.л.
На рис. 9 изображены графики вольтамперных характеристик двух проводников: «1» и «2». Сопротивление какого проводника больше и во сколько раз? 
; 6) нет ответа
Установка для выполнения лабораторной работы состоит из амперметра, вольтметра, блока питания и штатива, снабженного линейкой, на котором укрепляется исследуемый проволочный образец. Схема установки показана на рис.1
(2)
(3)
. (4)
. (5)
Сначала мостом М измеряют сопротивление проводника при комнатной температуре. Затем включается нагреватель и, по мере нагрева, производятся измерения сопротивления через каждые 5-6 градусов. Для большей точности нагреватель на время измерений можно отключить. Измерения проводят до температуры 80-90°С. Полученные результаты заносят в таблицу.
(3)
Шунтом называется сопротивление, подключенное параллельно к клеммам прибора. На рис. 1 изображена схема шунтирования амперметра.
Замыкают ключ К1.Оставляя ключ К2 разомкнутым. Применяют второй закон Кирхгофа к полученному контуру, пренебрегая внутренним сопротивлением источника тока и сопротивлением ключа.
(1)
, (2)
, (3)
; 
; 
; 
; 
. (5)
, (9)
-удельная теплоемкость воды, m-масса колориметра, ск - удельная теплоемкость материала калориметра, (t2-t1)- разность температур за время работы (t) нагревателя. Подставив значения Q и A из (7), (8) в (6), получим рабочую формулу для определения термического эквивалента электрической энергии
(10)
,
кал/кг·град
Контактные явления. Приведем в контакт два разнородных металла. Пусть первый металл имеет большую работу выхода, чем второй. Тогда электроны беспрепятственно будут переходить из второго металла в первый. Следовательно, электроны переходят из металла с меньшей работой выхода в металл с большей работой выхода, при этом второй металл заряжается положительно, а первый - отрицательно. Контактная разность потенциалов определится: 
.
(1)