 |
Обоснование метода. Описание установки. Порядок выполнения работы
|
|
|
|
Обоснование метода
Для снятия вольт - амперной характеристики при постоянном световом потоке ( 
при Ф=Const) достаточно иметь регистрирующие приборы (вольтметр и амперметр) и устройство для регулирования подаваемого напряжения на фоторезистор. Таким устройством чаще всего является потенциометр. Однако, сопротивление фоторезистора в темноте варьирует от 1000 до 100000000 Ом, а среднее относительное изменение сопротивления при освещении лежит в пределах 10 - 99, 9 %, поэтому возможны две схемы подключения измерительных приборов, которые выбираются в зависимости от условий опыта, марки фоторезистора и величины падающего на него светового потока.
Схема, представленная на рис. 5-а используется, когда сопротивление фоторезистора, включенного в цепь велико по сравнению с сопротивлением амперметра, а в случае, когда сопротивление фоторезистора мало по сравнению с сопротивлением вольтметра, применяют схему 5-б.
При измерении по схеме рис. 5-а вольтметр измеряет не только напряжение на фоторезисторе, но и напряжение на амперметре, которое будет мало и им можно пренебречь.
| а |
| Рис. 5. Электрические схемы для снятия вольт – амперной характеристики фоторезистора. |
| б |
при U=Const) необходимо изменять световой поток при постоянном подаваемом на фоторезистор напряжении. Световой поток, падающий на фоторезистор, определяется по формуле: 
, (6) где S − рабочая площадь фоторезистора.
|
|
|
i − сила света источника,
l − - расстояние от источника света до фоторезистора.
Единица измерения светового потока в СИ – люмен (лм).
Единица измерения силы света в СИ – кандела (кд).
Изменить величину светового потока возможно, меняя силу источника света, однако этот способ технически достаточно сложен в реализации, поэтому, самым простым способом изменения величины светового потока является изменение расстояния от источника света до фоторезистора.
Описание установки
Схема электрической цепи для определения характеристик фоторезистора представлена на рисунке 6.
| RH |
| K |
| U |
| ФР |
| + |
| - |
| ~ |
|
| V |
| Рис. 6. Схема установки |
| Рис. 7. Лабораторный стенд № 5 |
| μ А |
| VАА |
На лицевой стороне стенда расположены: вольтметр 1, микроамперметр 2, ручка потенциометра 3, тумблер выключения питания 4. Лампочка на 6, 3 В и фоторезистор ФСК-7А смонтированы внутри цилиндров 5, входящих один в другой. Расстояние от фоторезистора до лампочки можно изменить вращением ручки 6 и измерить по линейке 7, прикрепленной к передней панели стенда. Источники питания постоянного и переменного тока, а так же потенциометр расположены за лицевой панелью стенда.
Порядок выполнения работы
Снятие вольт-амперной характеристики фоторезистора
1. Подготовьте таблицу для записи результатов измерений.
Таблица 1
| № п/п | U, В | Δ U, В | ЕU, % | I, мкА | Δ I, мкА | EI, % |
| и т. д. |
2. Вращая ручку 6, установите минимально возможное (обозначено левым ограничителем) расстояние между фоторезистором и лампочкой. Ручку потенциометра 3, вращая против хода часовой стрелки установите в крайнее положение, .
|
|
|
3. Включите вилку питания установки в сеть и переведите тумблер выключения питания 4 в положение «включено».
4. Изменяя ручкой потенциометра 3 напряжение на фоторезисторе от 0 до максимального через каждые 3-5 В, проследите за изменением силы тока в цепи. Занесите показания вольтметра 1 и микроамперметра 2 в таблицу 1.
Снятие световой характеристики фоторезистора.
1. Подготовьте таблицу для записи результатов измерений.
Таблица 2
| № п/п | l, м | Ф, лм | Δ Ф, лм | ЕФ, % | I, мкА | Δ I, мкА | ЕI, % |
| и т. д. |
2. Ручкой потенциометра 3 установите максимальное напряжение на вольтметре 1.
3. Вращая ручку 6, установите между лампочкой и фоторезистором максимально возможное расстояние, обозначенное правым ограничителем.
4. Вращая ручку 6 и уменьшая расстояние между лампочкой и фоторезистором на 1 см до левого ограничителя, проследите по микроамперметру 2 за изменением тока в цепи. Запишите результаты опытов в таблицу 2.
|
|
|
