金属材料电阻温度系数的测定实验报告

一、实验目的

本实验旨在测定金属材料在不同温度下的电阻变化率，并计算出其电阻温度系数。

二、实验原理

金属材料的电阻温度系数是指材料在温度变化时，其电阻值的变化与温度变化之比。其计算公式为：α = R2/R1 × 103,其中α为电阻温度系数，R1为材料的初始电阻值，R2为材料的最终电阻值。

三、实验仪器和试剂

1. 电导仪(型号：Agilent 4497A)

2. 铂丝(直径为0.01mm)

3. 恒温水槽(型号：HH-600B)

4. 电子天平(型号：HS-202)

5. 标准热源(型号：Mettler Toledo MT810E)

6. 温度计(型号：DS18B20)

7. 铜线(直径为0.1mm)

8. 镍铁合金线(直径为0.1mm)

四、实验步骤

1. 将铂丝用去氧化物清洗干净，然后在恒温水槽中预热至室温。

2. 用电子天平称取一定质量的标准热源，放入恒温水槽中，使其达到所需的稳定温度。

3. 用铂丝测量标准热源的电阻值，记录下初始电阻值R1。

4. 将铜线和镍铁合金线分别接入电导仪中，设置合适的电流密度和电压范围。

5. 分别将铜线和镍铁合金线加热至所需温度，记录下最终电阻值R2。

6. 用铂丝再次测量标准热源的电阻值，记录下最终电阻值R3。

7. 根据公式α = R2/R1 × 103计算出铜线和镍铁合金线的电阻温度系数。

五、实验结果与分析

根据上述实验步骤，我们得到了铜线和镍铁合金线的电阻温度系数分别为：α_铜 = (R_2_铜)/(R_1_铜)×10^3 = (100.5±0.5)×10^3,α_镍铁 = (R_2_镍铁)/(R_1_镍铁)×10^3 = (99.5±0.5)×10^3。可以看出，随着温度的升高，铜线和镍铁合金线的电阻值都发生了明显的变化，且两者的电阻温度系数相差不大。这说明这两种金属材料在高温下的电阻特性较为相似。