关于此实验
将样品插入测试器夹子之间，闭合电路，并将测得的电阻与灯的响应进行比较。控制样品长度、横截面积、温度和接触质量，以区分材料属性与电路的其他部分。
学习目标
- 将样品电阻与电阻率、长度和面积联系起来。
- 解释为什么接触电阻会让导电性能良好的导体看起来导电性很差。
- 区分灯光昏暗、电流极小和电流恰好为零这三种情况。
使用方法
- 1选择铜，闭合测试仪电路，并记录电流和灯的功率。
- 2在不改变几何形状的情况下，将铜分别替换为石墨、镍铬合金和干燥玻璃。
- 3对一个样品，将长度或横截面积加倍，并比较电阻比。
- 4启用接触不良，并在相同电压下将电流与接触良好时的试验结果进行比较。
模型
假设
- 电池的内阻为 0.5 Ω，灯的固定电阻为 20 Ω，接触点的电阻为 0.2 Ω 或 50 Ω。
- 材料电阻率采用示例性参考值和室温下的线性温度系数。加热不会自动反馈影响温度。
- 干燥玻璃和橡胶的电阻率很高，但仍为有限值。1 µA 的检测阈值是人为设定的显示标准，并非导体与绝缘体之间的普遍界限。
- 该模型未考虑水分、介电击穿、半导体结以及白炽灯丝的非线性电阻。样品形状和灯的亮度均为示意性表示。
在课堂上试试这个实验
- Q1灯光昏暗能告诉你是样品还是接触点的电阻较高吗？
- Q2为什么面积加倍与长度加倍的效果不同？
- Q3在该模型中，绝缘样品的电流是精确为零吗？
常见问题
为什么玻璃会显示出微小的电流？
该模型使用非常大的有限电阻率。其电流远低于所选的显示阈值，这不同于假设电阻为无穷大。
电流流过时，样品温度会升高吗？
不会。温度是独立控制的测试条件。该模型不对热能或温度变化进行积分。