5.3. Опис установки і методу вимірів

Зняття вольт-амперної характеристики передбачає в даній роботі визначення залежності між прикладеною до термістора напругою і струмом, що протікає через цей опір.

Вольт-амперна характеристика металевих провідників має лінійний характер і виражається законом Ома, оскільки невелика зміна температури не викликає помітної зміни опору металевого провідника. При малих струмах в термісторі вольт-амперна характеристика його також лінійна (відповідає закону Ома), оскільки його температура залишається практично незмінною. При збільшенні сили струму падіння напруги на ньому досягає максимуму, а потім зменшується (унаслідок зменшення опору термістору, обумовленого підвищенням його температури), тобто вольт-амперна характеристика стає падаючою (рис. 5.3).

Ц я особливість вольт-амперної характеристики термісторів обумовлює їх широке застосування в системах автоматичного регулювання.

Вольт-амперну характеристику термоопору знімають за допомогою схеми (рис. 5.4), де 1 – потенціометр, за допомогою якого подається напруга від мережі; 2 – вольтметр, що вимірює подавану напругу; 3 – баластний опір, що оберігає термістор від перевантаження струмом; 4 – термоопір; 5 – міліамперметр для виміру струму, що протікає через термоопір; 6 – вольтметр, що вимірює падіння напруги на термоопорі.

5.4. Питання для самоперевірки

1. Як залежить опір напівпровідників і металів від температури?

2. Дати пояснення провідності металів і напівпровідників з точки зору зонної теорії електропровідності.

3. Назвати види провідності напівпровідників.

5.5. Порядок виконання роботи

Пересувень потенціометра перед початком роботи встановити в нульове положення.

За допомогою потенціометра подати на схему (рис. 5.4) напругу порядку 30 В і потім збільшувати її скачками по 6 В (30, 36, 42, 48,…, 108 В).

Для кожної з поданих напруг зняти покази міліамперметра і вольтметра, що вимірюють струм і напругу на термоопорі, причому по кожній позиції слід перед зняттям цих показів почекати деякий час, спочатку 1 - 2 хв, а потім, після позиції 54 В – 2 - 3 хв, поки не встановиться стаціонарний режим тепловіддачі в термоопорі і стрілка міліамперметру не перестане пересуватися управо. Результати вимірів занести до табл. 5.1.

Таблиця 5.1

, В	, В	, А

Слід звернути увагу на момент, коли покази вольтметру на термоопорі почнуть убувати, не дивлячись на збільшення напруги, що подається на схему, і струму в колі, що характерне для всіх падаючих характеристик.

На підставі таблиці вимірів побудувати на одному і тому ж графіку залежності між і для термоопору і між подаваною на схему і кола.

5.6. Оформлення звіту

Звіт повинен містити: мету роботи; схему установки (див. Рис. 5.4), таблицю результатів вимірів; вольт-амперну характеристику термістора і залежність струму в колі від напруги, що подається на схему, висновки по роботі.

Література: [1], с. 370 – 373; [2], с. 200 – 206.

СПИСОК ЛІТЕРАТУРИ

1. Шкилько А.М., Рудакова Г.А. Физика: Учебное пособие. Харьков, УИПА, 2005, - 428 с., 249 ил.

2. Савельев И.В. Курс общей физики, т. 3. Квантовая оптика. Атомная физика. Физика твердого тела. Фізика атомного ядра и элементарных частиц: Учебное пособие. – М.: Наука, 1989. -304 с.