Упражнение № 1.4. Исследование температурной зависимости электропроводности металлов
Цель работы:изучение температурной зависимости электропроводности меди, константана, полупроводникового терморезистора в интервале от комнатной температуры до 1100С, сравнение эксперимента с теорией.
Литература: §§ 242, 102, 103.
Приборы и материалы:УстановкаФПК07, которая состоит изэлектропечи с установленными в ней образцами (блок исследования) и измерительного устройства.
Порядок выполнения работы
1. Подключите установку ФПК-07 к сети 220В и включите СЕТЬ на задней панели измерительного устройства и на лицевой панели блока исследования. При этом на индикаторе Ом измерительного устройства должны установиться нули (допускается индикация до значения 2 младшего разряда), а на индикаторе 0С – температура окружающей среды. Остальные индикаторы измерительного устройства не должны светиться. На блоке исследования должен светиться индикатор СЕТЬ и не светиться индикатор ВЕНТ. Дать прогреться в течение 5 минут.
2. Переключателем ОБРАЗЕЦ, расположенным на лицевой панели блока исследования, выберите образец №1, сопротивление которого будет исследоваться. И выполните измерение сопротивления образца в следующем порядке:
2.1. Запишите значение температуры и сопротивления образца. Приступайте к нагреву: нажмите кнопку НАГРЕВ измерительного устройства (при этом индикатор НАГРЕВ должен засветиться).
2.2. При изменении температуры на 5 градусов записывайте в таблицу значения температуры и сопротивления. При достижении максимальной температуры нагрева (100…110 0С), нажмите кнопки НАГР и ВЕНТ объекта исследования (или сразу кнопку ВЕНТ). При этом должен погаснуть индикатор НАГРЕВ измерительного устройства и засветиться индикаторы ВЕНТ измерительного устройства и блока исследования.
|
|
|
2.3. В режиме охлаждения измерьте температурную зависимость второго образца. Для этого переключателем ОБРАЗЕЦ, расположенным на передней панели блока исследования, выберите 2. Записывайте значения сопротивления и температуры через 5 градусов до 300С.
2.4.В режиме нагревания выполните измерения для 3 образца и в режиме охлаждения для 4 образца.
Примечание: При нагреве образцов до максимального значения температуры нагрева и срабатывания защиты автоматически отключается нагрев образцов и включается вентилятор (при этом включаются и выключаются соответствующие индикаторы измерительного устройства и блока исследования). При этом повторное включение режима НАГРЕВвозможно только после охлаждения образцов до 30 0С.
По окончании работе необходимо отключить питание установки выключателем СЕТЬ и отключить сетевые вилки устройств от питающей сети. Режим работы установки прерывистый – через каждые 2 часа работы делается перерыв на 10-15 минут.
|
|
|
Таблица 1
| Образец 1 | Образец 2 | Образец 3 | Образец 4 | |||||
| № | t, 0С | R1, Ом | t, 0С | R2, Ом | t, 0С | R3, Ом | t, 0С | R4, Ом |
| 1 | ||||||||
| … | ||||||||
3. По полученным данным постройте графики изменения электрического сопротивления от температуры для всех образцов во всем диапазоне изменения температуры.
4.Из полученных графических характеристик R(t) определите какие образцы являются металлическими проводниками и для них по формуле (7) рассчитайте температурные коэффициенты сопротивления.
,
где R1 и R2 сопротивления одного образца при двух разных температурах t1 и t2,
5. Какой образец является полупроводником и для него рассчитайте энергию активации электронов по формуле:
(7)
, (8)
где R1 и R2 сопротивления одного образца при двух разных температурах Т1 и Т2, Т – температура по шкале Кельвина ( 
); 
- постоянная Больцмана; .
Контрольные вопросы
1. Какие вещества называются металлами, диэлектриками и полупроводниками?
|
|
|
2. Какими особенностями обладают полупроводники? Приведите примеры полупроводников.
3. Нарисуйте зонные структуры металла и полупроводника, что называют зонами проводимости, валентной, запрещенной зонами?
4. Объясните зависимость сопротивления металлов и полупроводников от температуры. Запишите формулы.
Дата добавления: 2018-02-18; просмотров: 939; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!