Трактат об электричестве и магнетизме
Шрифт:
для платины
r
=
0,039 369
T
1/2
+
0,002 164 07
T
–
0,241 3
;
для меди
r
=
0,026 577
T
1/2
+
0,003 144 3
T
–
0,227 51
;
для железа
r
=
0,072 545
T
1/2
+
0,00З 813 3
T
–
1,239 71
.
1Proc. R. S., April. 27, 1871.
Из
Д-р Матиссен обнаружил, что если два металла образуют сплав, сопротивление этого сплава в большинстве случаев оказывается больше, чем то, которое вычисляется по сопротивлению и относительному содержанию составляющих металлов. В случае сплавов золота и серебра сопротивление сплава оказывается больше, чем сопротивление и чистого золота, и чистого серебра, и при изменении в определённых пределах относительного содержания составляющих, оно очень мало меняется при незначительном изменении пропорции. В связи с этим д-р Матиссен предложил для воспроизведения единицы сопротивления сплав из двух частей золота и одной части серебра.
Как правило, влияние изменений температуры на сопротивление оказывается меньше в сплавах, чем в чистых металлах.
Поэтому обычные катушки сопротивления изготовляются из нейзильбера (мельхиора) из-за большой величины его сопротивления и малых изменений с температурой.
Сплав серебра и платины также используется для стандартных катушек.
361. Электрическое сопротивление некоторых металлов меняется после отжига. Поэтому, пока провод не испытан повторным нагреванием до высокой температуры и не установлено, что это не приводит к стойким изменениям сопротивления, на этот провод нельзя полагаться как на меру сопротивления. Некоторые провода изменяют сопротивление с течением времени, не подвергаясь изменениям температуры. Поэтому важно установить удельное сопротивление ртути - металла, который, будучи жидким, имеет всегда одно и то же молекулярное строение и который легко может быть очищен дистилляцией и воздействием азотной кислоты. Большая тщательность была проявлена в определении сопротивления этого металла В. и К. Ф. Сименсами, которые ввели эту величину как стандарт. Их исследования были дополнены исследованиям Матиссена и Хоккина.
Удельное сопротивление ртути определялось по наблюдаемому сопротивлению трубки длиной l, содержащей ртуть массы w.
Не существует стеклянных трубок, у которых диаметр канала был бы одинаков по всей длине, но если небольшое количество ртути введено в трубку и занимает область длиной K, средняя точка которой удалена от одного конца трубки на расстояние x, то площадь s сечения около этой точки будет равна s=(C/), где C - некоторая постоянная.
Масса ртути, которая заполняет всю трубку, равна
w
=
sdx
=
C
1
l
n
,
где n - число точек, находящихся на равном расстоянии друг от друга вдоль трубки, в которых измерена величина а - масса единицы объёма.
Сопротивление всей трубки равно
R
=
r
s
nx
=
r
C
l
n
,
где r - удельное сопротивление на единицу объёма. Отсюда
wR
=
r
1
l^2
n^2
и r
=
wR
·
n^2
l^2
1
даёт
удельное сопротивление единицы объёма.Чтобы найти сопротивление единицы длины и единицы массы, мы должны умножить это выражение на плотность.
Из опытов Матиссена и Хоккина следует, что сопротивление однородного столба ртути при 0°С длиной в один метр и весом в один грамм равно 13,071 единиц В. А. Отсюда следует, что если удельный вес ртути равен 13,595, то сопротивление столба длиной в один метр и сечением в один квадратный миллиметр равно 0,96146 единиц В. А.
362. В следующей таблице R - сопротивление в единицах В. А. столба длиною в один метр и весом в один грамм при 0°С, r - сопротивление в сантиметрах, делённых на секунду, куба с ребром в один сантиметр. Приводимые данные получены в опытах Матиссена 2, принято, что единица В. А. равна 0,98677 от квадранта большого круга Земли.
2Phil. Mag., May, 1865.
Удельный
вес
R
r
Возрастание
в % на
1°С
при
20°С
Серебро
10
,50
Холодно
тянутое
0
,1689
1
588
0
,377
Медь
8
,95
Холодно
тянутая
0
,1469
1
620
0
,388
Золото
19
,27
Холодно
тянутая
0
,4150
2
125
0
,365
Свинец
11
,391
Прессованный
2
,257
19
584
0
,387
Ртуть
13
,595
Жидкая
13
,071
94
874
0
,072
Золото 2,
Серебро 1
15
,218
Твёрдое или
отожжённое
1
,668
18
326
0
,065
Селен
при
100°С
Кристал
лическая
форма
6
x
10
13
1
,00
Об электрическом сопротивлении электролитов
363. Измерение электрического сопротивления электролитов затрудняется из-за поляризации электродов, которая приводит к тому, что наблюдаемая разность потенциалов металлических электродов оказывается больше, чем электродвижущая сила, которая в действительности вызывает ток.
Эту трудность можно преодолеть разными способами. В некоторых случаях мы можем избавиться от поляризации, используя электроды из подходящего материала, как, например, цинковые электроды в растворе сульфата цинка. Если сделать поверхность электродов очень большой в сравнении с сечением той части электролита, сопротивление которой нужно измерить, и использовать только токи малой длительности, идущие попеременно в противоположных направлениях, можно провести измерения до того, как прохождение тока вызовет заметную напряжённость поляризации.