Опыт 2. Зависимость сопротивления полупроводников от освещенности.
Лабораторная работа № 20
Электрический ток в полупроводниках
Цель работы: Научиться разрабатывать экспериментальные установки, проводить опыты по теме «Электрический ток в полупроводниках».
| Название опыта | Формулировки суждений |
| 1. Зависимость сопротивления полупроводников от температуры; | при увеличении температуры проводника, его сопротивление уменьшается. |
| 2. Зависимость сопротивления полупроводников от освещенности; | при увеличении степени освещенности полупроводников его сопротивление уменьшается и увеличивается. |
| 3. Действие полупроводникового термоэлемента; | при увеличении освещенности проводника его сопротивление уменьшится. |
| 4. Действие полупроводникового фотоэлемента; | при увеличении освещенности проводника его сопротивление уменьшится. |
| 5. Усилительное действие транзистора; | 1)при прохождении тока в транзисторе его сила тока увеличивается.2)вычислить коэффициент усиления транзистора. |
| 6. Работа термореле и фотореле. | сопротивление изменяется в зависимости от температуры. Убедиться в зависимости проводимости от освещенности |
| 7. Действие полупроводникого диода | полупроводниковый диод проводит ток только в одном направлении. |
| Название и рисунок прибора | Эксплуатационные характеристики и особенности (кратко) |
1)терморезистор;
| Терморезистор смонтирован на разъемной панели. На нижней съемной части (рис.2а) в пластмассовой оправе укреплен нагреватель в виде проволочной спирали сопротивлением 4 Ом. При соединении этой части панели терморезистор оказывается внутри спирали. Выводы от проволочной спирали подведены к двум контактным зажимам универсального типа. При проведении опытов к ним подключается низкое напряжение (4—6 В) через однополюсный рубильник и реостат. Нагрев терморезистора при снятом проволочном нагревателе может производиться вблизи пламени спиртовки или от другого источника тепла. |
2)Фоторезистор
| Размеры светочувствительной площади весьма малы (около 30 мм2), поэтому и габаритные размеры фоторезистора незначительны. Чувствительный к свету элемент вмонтирован в пластмассовый корпус со штырьками, рассчитанными для включения в специальную панель. |
3) Термоэлемент
| Полупроводник с электронной проводимостью представляет собой сплав висмута, теллура и селена, а полупроводник с дырочной проводимостью — сплав висмута, теллура и сурьмы. Полупроводниковые элементы в виде брусков сверху соединены медной пластинкой, а со стороны нижних граней припаяны к массивным медным пластинкам — радиаторам, предназначенным для отвода тепла н поддержания необходимой разности температур при работе термоэлемента. |
4) Фотоэлемент
| селеновый(рис.5)имеет фотоактивную площадь 10 см2 , установлен на панели с двумя контактными зажимами, у которых имеется обозначение полярности. Фоторезистор ФСК-1 имеет темновое сопротивление порядка 107 Ом. У зажимов имеются обозначения полярности включения фотоэлемента |
5)Диоды
| плоскостные германиевые типа Д7 (рис.6) характеризуются номинальным номинальным выпрямленным током в 300 мА и наибольшей амплитудой обратного напряжения 300— 400 В. Использование диодов при температуре свыше 70° С не допускается. Диоды конструктивно оформлены в цельнометаллическом сварном корпусе, благодаря чему они обладают повышенной прочностью. В описываемом наборе два плоскостных диода типа Д7 независимо смонтированы на одной панели на фоне их схематического изображения. Выводы от диодов подведены к двум парам контактных зажимов с обозначением полярности включения в пропускном направлении. |
6)Транзистор типа П-15
| имеет следующие параметры: коэффициент усиления по току в схеме с общим эмиттером составляет в среднем 50; граничная частота усиливаемых колебаний 2 мГц; сопротивление базы не более 150 (Ом; номинальное напряжение на коллекторе минус 5 В; номинальный ток коллектора 10 мА; допустимый ток эмиттера 10 мА; допустимая мощность, рассеиваемая на коллекторе, 150 мВт, |
Опыт 1. Зависимость сопротивления полупроводников
от температуры
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Цель: Убедиться в том, что при увеличении температуры проводника, его сопротивление уменьшается.
Метод:
1) Выбрать полупроводник;
2) Пропускаем ток;
3) Изменять температуру;
4) Измерять сопротивление.
Описание ЭУ: В качестве полупроводника возьмем терморезистор. Чтобы пропустить ток подключим к источнику питания через ключ. Чтобы обнаружить ток, цепь подключим последовательно к амперметру. Чтобы изменить температуру, будем опускать терморезистор в горячую воду. Чтобы измерить сопротивление будем следить за амперметром. Если сопротивление увеличится, то сила тока уменьшится и наоборот.
План:
- замыкаю;
- фиксирую (наличие тока);
- опускаю в воду;
- фиксирую;
- сравниваю.
Результат:
Вывод из опыта: из опыта следует, что сопротивление терморезистора стала меньше, при более высокой температуре.
|
|
|
ВЫВОД: Мы убедились в том, что при увеличении температуры проводника, его сопротивление уменьшается.
Опыт 2. Зависимость сопротивления полупроводников от освещенности.
Цель: Убедиться в том, при увеличении степени освещенности полупроводников его сопротивление уменьшается.
Метод:
1) собираем цепь
2) увеличить освещенность проводника;
3) обнаружить уменьшение сопротивления полупроводника;
Описание ЭУ: Собираем цепь: источник питания, гальванометр, полупроводник, лампочка. в качестве полупроводника можно взять фоторезистор. Увеличение освещенности можно достичь таким образом: замеряем сопротивление при естественном освещении, затем под действием электрической лампы. По отклонения стрелки гальванометра судим о силе тока в цепи и о сопротивлении фоторезистора.
План:
- собираем цепь;
- увеличиваем освещение;
- фиксируем значение;
- делаем вывод.
Результат: Обнаруживаем, что при включении электрической лампы стрелка гальванометра отклонилась на определенный угол.
Вывод: Это означает, что сила тока в цепи увеличивается при фиксированном напряжении это может происходить только если уменьшается сопротивление. I=U/R
Теория: Фоторезистор изменяет свое сопротивление под действием освещенности, это происходит за счет генерации носителей q, которые получают энергию от кванта, света это происходит генерация за счет теплоты R=1/Ф
Дата добавления: 2018-08-06; просмотров: 2256; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!