Главная | Обратная связь | Поможем написать вашу работу!

Снятие температурной характеристики термистора

Лабораторная работа № 8

Электрический ток в различных средах.

Содержание и метод выполнения: Сопротивление металлического проводника R зависит от его температуры и выражается формулой:

. В работе экспериментально определяется температурный коэффициент сопротивления металлического проводника , исходя из приведенной выше формулы: , где R₀ - сопротивление проводника при 0 ⁰С, R_t - сопротивление проводника при температуре t °C.

Прибор для выполнения работы состоит из проволочной катушки А (рис. 8-1), намотанной на картонный каркас Б, с концами, подведенными к зажимам В. Катушка заключена в стеклянную пробирку, вместе с которой она может быть погружена в снег, а затем в горячую воду. В отверстие прибора Д помещается хвостовая часть термометра, предназначенного для измерения температуры проволочной катушки. Сопротивление измеряется непосредственно мультимером.

Оборудование: 1)катушка проволочная, помещенная в пробирку;2) термометр (0 + 100 °С); 3) выпрямитель BC-4-12; 4) мультимер; 5) стакан; 6) штатив; 7) проводники соединительные; 8) электрический чайник; 9) кастрюля со снегом (последние два прибора общие для своего класса).

Выполнение работы

Таблица 1

№ п/п	t, ^oC	, мм	, мм	r,Ом	, Ом

Снятие вольт-амперной характеристики полупроводникового диода.

Содержание и метод выполнения

В работе экспериментально исследуется зависимость прямого и обратного тока полупроводникового диода от величины напряжения. Плоскостной полупроводниковый диод, например, типа Д7В или Д7Ж представляет собой (рис. 8-2) пластинку монокристалла германия — , имеющую электронную проводимость n. К одной стороне пластинки приварена капля индия — дырочной проводимостью. В результате образуемся электронно-дырочный переход n — p, обладающий односторонней проводимостью.

Рис. 8-3

Рис. 8-4

Рис. 8-2

От внешних воздействий диод предохраняется металлический корпусом с двумя контактами: в - от пластинки германия, г - от капли индия. Выводы диода закреплены на панели двумя зажимами, обозначенными знаками + и -. Если подключить к выводам диода внешнее электрическое поле так, как показано на рис. 8-3, то толщина запирающего слоя резко уменьшится и его сопротивление снизится. Прямой ток диода будет направлен от дырочного полупроводника к электронному и может достигать сравнительно большого значения (наибольший выпрямленный ток диода Д7Ж равен 300 мА, падение напряжения на диоде при наибольшем прямом токе составляет 0,5 В). Изменение полярности внешнего электрического поля (рис.8-4) приводит к образованию запирающего слоя с большим сопротивлением. Однако небольшой ток и в этом случае течет через диод и называется его обратным током, который, например, для диода Д7Ж равен 0,3 мА при наибольшей обратном напряжении 400 В (при температуре окружающей среды + 20 °С).

Оборудование: 1) полупроводниковый диод типа Д7Ж; 2) источник постоянного тока напряжением 4 В; 3) миллиамперметр; 4) микроамперметр; 5) реостат на 30-100 Ом; 6) вольтметр; 7) миллиамперметр; 8) ключ; 9) соединительные провода - 8 шт.

Выполнение работы

1. Ознакомьтесь с паспортными данными полупроводникового диода.

Рис. 6-5

2. Изучите зависимость силы прямого тока диода от величины прямого напряжения. Для этого соберите электрическую цепь по схеме (рис. 8-5), Прямой ток диода измеряйте миллиамперметром, напряжение — милливольтметром. Начинайте измерения при напряжении 0. Постепенно передвигая ползунок реостата из нижнего (по схеме) положения вверх, увеличивайте напряжение и следите за показаниями миллиамперметра. Включать ток следует на короткое время, т.к. могут измениться параметры диода. Результаты измерений занесите в табл.2.

Таблица 2


Прямой ток диода, мА
Прямое напряжение на диоде, мВ

Рис. 8-6

3. Изучите зависимость обратного тока диода от величины обратного напряжения. Для этого измените электрическую цепь согласно рис. 8-6 (переключите зажимы диода и включите новые приборы для измерения силы тока и напряжения). Обратное напряжение измеряйте вольтметром, а силу тока — микроамперметром. Передвигайте скользящий контакт реостата из нижнего (по схеме) положения вверх и записывайте показания измерительных приборов в табл. 3:

Таблица 3


Обратный ток диода, мкА
Обратное напряжение на диоде, В

Снятие температурной характеристики термистора

Содержание и метод выполнения.

В работе экспериментально исследуется зависимость сопротивления термистора от температуры, строится график R(t), определяется постоянная В и вычисляется температурный коэффициент сопротивления термистора .

Термистор представляет собой полупроводниковое нелинейное сопротивление, величина которого изменяется в зависимости от температуры согласно формуле:

где - сопротивление термистора при данной температуре, Τ -температура по абсолютной шкале, - основание натурального логарифма, А и В - постоянные коэффициенты, зависящие от физических свойств материала, технологии изготовления и конструкции термосопротивлениe. Преобразовав эту формулу, получим выражение для температурного коэффициента сопротивления термистора:

Она выводится из уравнения для температурного коэффициента сопротивления:

после подстановки в него значения R из формулы и дифференцирования (учащимся даётся без вывода). Постоянная В характеризует температурную чувствительность термистора во всем интервале рабочих температур. Чем она больше, тем выше чувствительность термистора.

Термистор (ММТ-1 или ММТ-2) состоит из спрессованной и термически обработанной смеси порошкообразных окислов металлов. Внутрь стеклянной пробирки а свободно входит хвостовая часть термометра, причем, когда он вставлен в трубку, ртутный баллон его находится рядом стермистором.

В лапках штатива закрепляется пробирка так, чтобы она погрузилась в стакан, установленный на электрической плитке. В стеклянную пробирку вставляется термометр, в стакан наливается холодная вода (её можно предварительно охладить кусочками льда или снега до температуры 5—6 °С). Измерение сопротивления термистора в данной работе производится с помощью омметра.

Оборудование: 1) термосопротивление; 2) нагреватель; 3) омметр; 4·) штатив; 5) стакан металлический; б) провода.

12 Следующая ⇒