12-ma’ruza: Metallar elektr o’tkazuvchanligini o’lchash usullari

12-ma’ruza: Metallar elektr o’tkazuvchanligini o’tkazuvchanligini
o’lchash usullari.

Kontakt usulida solishtirma elektr qarshiligini o’lchashning asosida Om qonunidan yotadi. (2.1)

Uzunligi ℓ, ko’ndalang kesim yuzasi S bo’lgan o’tkazgichning elektr qarshiligi r_x ni bilgan holda uning solishtirma elektr qarshiligi quyidagcha topiladi:


, (2.2)
O’tkazgichning elektr qarshiligini aniqlashda turli xil elektr o’lchash sxemalari qo’llaniladi. Metallarning solishtirma yelektr qarshiligi o’lchash uchun elektr toki qo’yilgan qismidagi potensiallar farqini bilish kerak.
Yeng oddiy sxema vol’tmetr-ampermetr sxemasi hisoblanadi. Bunda vol’tmetr o’tkazgichning uchlaridagi potensial tushuvini, U_x ni o’lchasa, ampermetr esa tok kuchi, I ni aniqlaydi. Bunday holat uchun r_x ni Om qonuni bilan topamiz, ya’ni
, (2.3)
Bu usulning aniqlik darajasi yuqori emas ( 1 % gacha). Shuning uchun bu usulda ishlatilayotgan asboblarning aniqlik sinfi ancha yuqori bo’lgan asboblardan foydalanish qulay.
O’ta yuqori aniqlikdagi o’lchashlarda kompensasion usuldan foydalansa ham bo’ladi. Bu usulda zanjirga qarshiligi r_Э bo’lgan etalon, potensiometr yordamida esa o’tkazgichdagi U_x va etalondagi U_Э kuchlanish tushuvlari o’lchanadi. Qarshilikni hisoblash quyidagi formula yordamida amalga oshiriladi.
, (2.4)
O’tkazgichning elektr qashiligini o’lchash uchun oddiy Uitson ko’prigidan foydalansa ham bo’ladi. Ushbu usulda aniqlik darajasi yuqori, ya’ni 0,2 – 0,3 % ni tashkil yetadi. Faqat kontakt qashligini va ulanish simlarining qarshiligini hisobga olish kerak.
Bu qarshiliklarni hisobga olmasa ham bo’ladigan usul ham mavjud. Bu usul to’rt zondli usul deb ataladi. Bunda faqat o’tkazgichning fiksasiya qilingan qismidagi kuchlanish tushuvi o’lchanadi. Bu potensial kontaktlar tokli kontaktlar orasiga joylashgan bo’ladi.
Namunadagi, ya’ni 2 – 3 zondlar orasidagi kuchlanish tushuvini R-375 tipidagi doimiy tok potensiometri yordamida aniqlanadi.
Ushbu usulda ishchi tok kuchi va kuchlanishi yetarlicha kichik qiymatlarda bo’ladi, chunki tok kuchining oshishi namunaning qizishiga olib kelishi mumkin. Tok kuchi doimiy tok manbai hamda R₁ va R₂ qarshiliklar orqali boshqariladi.
S
olishtirma yelektr qarshilikni o’lchashning to’rt zondli usuliga asoslangan qurilmaning elektr sxemasi quyidagi 2.1 - rasmda keltirilgan.
Namunaga I tok kuchi V-24M kuchlanish rostlagichi yordamida 1 – 4
zondlar orqali yuboriladi.
Zondlar materiali yuqori temperaturalarda namuna bilan reaksiyaga kirishmasligi uchun diametri 0,5 mm bo’lgan platina simidan yasaladi. Ushbu usulda o’tkazgichlarning elektr qarshiligini aniqlash tajribasini xona temperaturasidan namunalarning turiga qarab 600 – 800 ^oC gacha intervalda olish mumkin.
Metallar solishtirma elektr qarshilikni o’lchashning to’rt zondli usuliga asoslangan qurilmaning blok sxemasi 2.2 - rasmda keltirilgan [18]. Rasmdan ko’rinib turibdiki, qurilma uchta asosiy qismdan iborat.

1. 
   Vakuum hosil qilish sistemasi.
   
2. 
   Yuqori temperatura hosil qilish sistemasi.
   
3. 
   Namuna solishtirma elektr qarshiligini o’lchash sistemasi.
   

2.2 – Rasm. To’rt zondli usulga asoslangan qurilmaning blok cxemasi.

Q urilmaning qulay tomoni shundan iboratki, bu qurilma orqali vakuumda sharoitida xam tajriba olish mumkin. Vakuumda ishlash yana quydagi qulayliklarga ega:

1. 
   Namunaning oksidlanishdan saqlaydi .
   
2. 
   Qurilma tebranishini susaytiradi .
   
3. 
   Qattiq namunalar uchun tebranishning ozgina susayishi rezonans sababli qurilmaning sezgirligini sezilarli oshiradi.
   

Namunani qizdirish maxsus bifilyar konstruktsiyali alunddan tayyorlangan trubka ustiga nixrom sim o’ralgan isitish pechi (2.3 rasm) yordamida o’tkaziladi. Isitgichning bunday konstruktsiyasida yasalishiga sabab, u hosil qilgan magnit maydon yetarlicha juda kichik bo’ladi. Bu tajribaning asosiy shartlaridan biri hisoblanadi. Temperatura rejimi LATR-10 avtotransformatori yordamida asta - sekin amalga oshiriladi. Bu transformatorning birinchi cho’lg’amiga o’zgaruvchan tok tarmog’I (~220 V) orqali kuchlanish beriladi. Transformatorning ikkinchi chulg’ami esa tokopodvodlar orqali nixromdan yasalgan pechga ulanadi. Bunday ulanish chiqishlarda tokni 10 A gacha miqdorda olishga imkon beradi. Stabil temperaturali maydon hosil qilish maqsadida slyuda va molibdendan yasalgan ekranlardan foydalanildi. Xromel-Alyumel termoparasi orqali temperatura o’lchanadi . O’lchashlar toza geliy atmosferasida o’tkaziladi, buning uchun sistema oldindan 10^-3 mm.sm.ust gacha vakuumlashtiriladi. Namunaning solishtirma elektr qarshiligi quydagi formula orqali xisoblanadi.


(2.5)
bu yerda: – namunaning 2 va 3 zondlari orasidagi hosil bo’luvchi kuchlanish tushuvi.
I- 1 va 4 zondlar orqali namunadan o’tuvchi tok kuchi,
b- namunaning eni,
d-namunaning qalinligi,
l- 2 va 3 kuchlanish tushuvi zondlari orasidagi masofa.