2 svar
729 visningar
Neutronstjärna är nöjd med hjälpen
Neutronstjärna 35
Postad: 12 apr 2020 13:24 Redigerad: 12 apr 2020 13:24

Bestämning av resistiviteten för ett material

Hej!

Jag skulle behöva hjälp med följande uppgift (uppgift 922 från boken Impuls Fysik 1):

Milad vill bestämma resistiviteten för ståltråd. Han tar olika långa bitar och mäter längd och radie. Sedan ansluter han tråden till en känd spänning och avläser hur stor ström som går genom tråden. Vilket värde får han? 

Lösningen enligt facit är 0,71 ohm mm^2/m = 7,1 ×10^-7 ohm m.

Först gjorde jag så här:

Jag räknade ut resistansen för varje tråd genom att ta U/I enl. Ohms lag. Sedan satte jag in resistansen med resten av värdena i formeln ρ = (RA)/l.  Därmed fick jag fram resistiviteten för respektive tråd, och kunde då räkna ut ett medelvärde, som blev ca 7,3 ×10^-7 ohm m.

Här är en bild på min beräkning:

Då jag inte fick samma svar som facit provade jag en annan metod:

Jag skapade en lista med punkter i GeoGebra där x-koordinaterna motsvarar l/A (A är trådarnas tvärsnittsarea i m^2) och y-koordinaterna motsvarar U/I=R för varje tråd. Jag gjorde en linjäranpassning och fick en linje med ekv. y = 0,000000752... x - 0,163... vilket motsvarar R = 0,000000752... (l/A) - 0,163... . Om jag försummar m-värdet får jag att ρ= R/(l/A) = R×(A/l) ≈ 7,5×10^-7 ohm m.

Här är en bild på den grafiska lösningen:

Jag förstår inte varför jag inte får exakt samma värde som står i facit, och jag har svårt att komma på fler metoder att lösa det här på. Jag är tacksam för hjälp.

Bo-Erik 725 – Fd. Medlem
Postad: 12 apr 2020 19:04

Hej!

Du har rätt ansats. Jag har inte gått igenom beräkningarna i detalj, men jag misstänker att du (eller läroboksförfattarna) har gjort ett avrundningsfel. Exempelvis blir 6,81818181... * pi * (0,1 * 10-3)2/0,3 = 7,1399 
7,248 som du har på näst sista raden avrundas till 7,2 eftersom 7,248 ligger närmare 7,2 än 7,3.

I stället för att först beräkna resistansen för en tråd så är det bättre att beräkna resistiviteten enligt ro = (U * pi * r2)/(I * l).

Även den grafiska ansatsen är bra, men lägg till en punkt i origo.

JohanF 4496 – Moderator
Postad: 12 apr 2020 19:58 Redigerad: 12 apr 2020 19:59

Jag räknade ett par av dina punkter. Du har redovisat jättesnyggt och prydligt. Jag är benägen att tro att de avrundat fel i facit. 

Svara Avbryt
Close