Описание установки. Исследование криопроводимости – это очень важная тема раздела «Проводники»
Исследование криопроводимости – это очень важная тема раздела «Проводники». Однако создать исследовательскую установку в условиях вуза нереально, поэтому и было решено проводить исследование на ЭВМ, а в основу положить зависимости, взятые из справочников [4, 9].
В лабораторной работе исследуются криопроводимость меди и алюминия марок М995 и А995. В криогенной установке (рис. 3.2) последовательно охлаждаются катушки из чистых меди (I этап) и алюминия (II этап) с температуры 293 К до 10 К и строятся зависимости R = f(Т) (рис. 3.3).
Рис. 3.2. Изображение на экране монитора испытательной установки
для охлаждения катушки из чистого металла
Рис. 3.3. Зависимость R = f(Т) на экране монитора
Изображение катушки из исследуемого проводника на экране монитора приведено рисунке 3.4
Рис. 3.4. Параметры катушки из меди
Затем зависимости R = f(T) перестраиваются в логарифмических осях (рис. 3.5), что позволяет растянуть на графике область криогенных температур.
Рис. 3.5. Зависимость lgR = f(lg(Т)) на экране монитора
По зависимости R = f(T) необходимо вычислить значения температурных коэффициентов сопротивления:
TKR = 
» 
,
где TKR – температурный коэффициент сопротивления, 1/ 
; R2 – сопротивление катушки при температуре T2; R1 – сопротивление катушки при температуре T1 (T2 > T1).
По расчетным данным строится зависимость TKR = f(Т) (рис. 3.6).
Рис. 3.6. Зависимость TKR = f(Т)
Удельное сопротивление чистого металла можно определяется по формуле
r = 
,
где 
– длина образца при начальной температуре То = 293 К (to = 20 °C), м;
Sо – площадь сечения образца при начальной температуре То, м2, r – удельное сопротивление в Ом×м.
У чистых металлов TKr >> 
, поэтому принимают TKr » TKR и при вычислении удельного сопротивления можно не учитывать изменение линейных размеров проводника.
По расчетным данным строятся зависимости r = f(Т) для меди и алюминия.
Наилучшим криопроводником является алюминий, это наглядно видно при изображении зависимостей lg(r) = f(lg(T)) для меди и алюминия на одном графике (рис. 3.7).
Рис. 3.7. Зависимости lg(r) = f(lg(T)) для меди и алюминия
Дата добавления: 2015-09-18; просмотров: 652;