Prąd stały - 10.03
zadanie
zadanieMatura próbna marzec 2008
Wartość oporu elektrycznego metali, dla temperatur powyżej kilkudziesięciu kelwinów, zależy liniowo od temperatury i można ją przedstawić za pomocą poniższej zależności:)
gdzie:
- opór w pewnej temperaturze,
- opór w temperaturze początkowej )
,
α - temperaturowy współczynnik oporu,
ΔT - przyrost temperatury.
a) W tabeli poniżej podano wartości oporu właściwego dla różnych rodzajów materiałów (metal, półprzewodnik, izolator). Uzupełnij tabelę, wpisując w odpowiednich miejscach właściwe nazwy materiałów.
b) Wyjaśnij, odwołując się do mikroskopowych własności materii, na czym polega zjawisko przewodnictwa elektrycznego w metalach oraz uzasadnij, dlaczego wraz ze wzrostem temperatury opór elektryczny metali rośnie.
c) Zapisz, jak zmienia się opór elektryczny półprzewodników podczas ich ogrzewania.
d) Na wykresie poniżej przedstawiono zależność oporu elektrycznego od temperatury dla opornika wykonanego z drutu wolframowego.
Oblicz wartość temperaturowego współczynnika oporu α dla wolframu.
e) Dysponujesz obwodem elektrycznym zbudowanym ze źródła napięcia stałego, woltomierza, amperomierza i opornika wykonanego z drutu wolframowego.
Wyprowadź zależność matematyczną pozwalającą wyznaczać zmiany temperatury drutu, korzystając tylko z mierzonych wartości napięcia i natężenia prądu w tym obwodzie. Przyjmij, że znana jest również wartość współczynnika α oraz opór.
Wartość oporu elektrycznego metali, dla temperatur powyżej kilkudziesięciu kelwinów, zależy liniowo od temperatury i można ją przedstawić za pomocą poniższej zależności:
gdzie: - opór w pewnej temperaturze, - opór w temperaturze początkowej , α - temperaturowy współczynnik oporu,
ΔT - przyrost temperatury.
a) W tabeli poniżej podano wartości oporu właściwego dla różnych rodzajów materiałów (metal, półprzewodnik, izolator). Uzupełnij tabelę, wpisując w odpowiednich miejscach właściwe nazwy materiałów.
| nazwa materiału | wartość oporu właściwego |
 | |
 | |
 |
b) Wyjaśnij, odwołując się do mikroskopowych własności materii, na czym polega zjawisko przewodnictwa elektrycznego w metalach oraz uzasadnij, dlaczego wraz ze wzrostem temperatury opór elektryczny metali rośnie.
c) Zapisz, jak zmienia się opór elektryczny półprzewodników podczas ich ogrzewania.
d) Na wykresie poniżej przedstawiono zależność oporu elektrycznego od temperatury dla opornika wykonanego z drutu wolframowego.
Oblicz wartość temperaturowego współczynnika oporu α dla wolframu.
e) Dysponujesz obwodem elektrycznym zbudowanym ze źródła napięcia stałego, woltomierza, amperomierza i opornika wykonanego z drutu wolframowego.
Wyprowadź zależność matematyczną pozwalającą wyznaczać zmiany temperatury drutu, korzystając tylko z mierzonych wartości napięcia i natężenia prądu w tym obwodzie. Przyjmij, że znana jest również wartość współczynnika α oraz opór
.Materiały zamieszczone w portalu SOFIZMAT podlegają ochronie prawnej na podstawie przepisów ustawy z dnia 4 lutego 1994 r. o prawie autorskim i prawach pokrewnych. Bez zgody właścicieli zabronione jest m.in. ich kopiowanie, przedruk oraz udostępnianie w całości, jak i w części.