1.實驗目的和原理
目的:了解鋁及鋁合金的導電性能,并學習相關方法。
原理:導體的電導率是測量導體導電能力的一個指標。對于鋁及鋁合金而言,其導電性能優(yōu)異,因為它們的電子自由度較高,易于攜帶電荷。電導率與電阻率呈倒數(shù)關系,因此在實驗中一般采用測量電阻值的方法來計算導電率。根據(jù)歐姆定律,電流通過導體時產(chǎn)生的電壓與導體兩端的電阻成正比,即:
V=IR
其中,V是電壓,I是電流,R是電阻。
由以上公式可以推導出電阻率的計算公式:
ρ=RA/L
其中,ρ是電阻率(單位:Ω m),R是電阻值(單位:Ω),A是導體截面積(單位:m2),L是導體長度(單位:m)。
根據(jù)物理學基本原理,鋁的電導率約為 38MS/m,鋁合金的電導率隨不同合金元素的添加而有所差異。具體實驗時可根據(jù)樣品的成分及參數(shù)選擇相應的儀器進行測試。
2.實驗儀器和試劑
儀器:電阻率測量儀、數(shù)字萬用表
試劑:無
3.實驗步驟
(1)將鋁及鋁合金樣品切割成一定長度和直徑的棒狀或板狀,注意樣品表面應光滑無磨損,以保證測量的精度。
(2)將樣品夾緊在電阻率測量儀上,連接數(shù)字萬用表和電源。
(3)根據(jù)儀器使用說明書操作,調(diào)節(jié)電源電壓和電流大小,調(diào)整電極間距及樣品的位置。
(4)待儀器顯示出穩(wěn)定的電阻值后,記錄下電阻值和樣品的長度和截面積。
(5)根據(jù)上述公式計算出樣品的電阻率和電導率。
(6)重復上述步驟,測量不同鋁合金樣品的電導率,比較不同合金成分對電導率的影響。
4.實驗注意事項
(1)樣品表面應光滑無磨損,以保證測量的精度。
(2)電極間距及樣品的位置需要調(diào)整到較佳狀態(tài),以保證測量的精度。
(3)電流及電壓大小應根據(jù)不同樣品及儀器參數(shù)進行調(diào)節(jié),以防止過度加熱或電阻值過小。
(4)在進行電導率測量前,需要對儀器的校準進行檢查和調(diào)整。
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詞條
詞條說明
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