自制电阻定律演示仪可靠性检验

文摘   2024-11-19 06:15   中国  


近日,笔者利用橡胶管自制了一个压力传感器暨电阻定律演示仪,橡胶管内的电流可以对橡胶管的形状变化做出反应。为了检验拉伸性变的可靠性,笔者设计实验进行了检测,取得了令人满意的效果。


由于橡胶管内导电液体的体积不变,利用闭合电路欧姆定律和电阻定律,可得橡胶管中电流的倒数与橡胶管的有效长度的平方成成比。即



如果利用实验的方法能的得到一条过原点的倾斜的直线,则可以佐证电阻定律演示仪的可靠性。

实验使用的是直流稳压电源,调节输出电压为9伏,将稳压电源与橡胶管电阻定律演示仪构成串联回路,用数字电流表测量电流,改变橡胶管的长度,探究电流变化规律,继而反推电阻的变化规律。

橡胶管电阻定律演示仪的有效长度为28cm,将其长度依次拉伸为28cm、35cm、42cm、49cm、56cm和63cm,用数字电流表测量对应电流。

数据获取

在Excel电子表格中,以长度的平方为x轴、以电流的倒数为y轴,绘制散点图,拟合直线。可以发现这些数据点都分布在一条过原点的倾斜的直线上。

数据分析

利用自制的电阻定律演示仪和电流传感器实测了橡胶管内的电流随橡胶管长度的变化规律,发现1/I-L^2关系曲线果然是一条过原点的倾斜的直线,这说明,在体积不变的条件下,橡胶管内导电液体的电阻与自身长度的平方成正比。

经过实验检验,橡胶管内导电液体的电阻变化遵循电阻定律。



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