Мостик мвп – 47

Рис. 7

1. К зажимам «Б» присоединить источник питания.

2. К зажимам «Г» присоединить гальванометр.

3. К зажимам «Х» присоединить провода измеряемого термистора (полупроводника). Х определяется по формуле , где R – отсчет по рычажному магазину «плеча сравнения» моста. А и В – отсчеты по штемпельному магазину «плеч отношения» моста. На бытовой панели моста, изображенной на рис. 7, смонтированы:

   1. Пять декадных переключений катушек сопротивления 9000, 900, 90, 9, 1 Ом, которые образуют рычажный магазин «плеча сравнения» – R.

   2. Контактные пластины, на которых установлены два комплекта катушек сопротивления 1, 10, 100, 1000, 10000 Ом, образующие интенсивные магазины «плеч отношения» «А» и «В».

4. Штепсели «плеч отношения» А – 1000 в первом ряду гнезд, В – 1000 в третьем ряду гнезд.

5. На плече сравнения установить сопротивление, равное измеренному с учетом отношения .

6. Нажать кнопку «Б», затем кратковременно кнопку «F». Руководствуясь стороной отклонения стрелки гальванометра, устанавливают на плече такое сопротивление, при котором после нажатия кнопок «Б» и «Г» стрелка гальванометра будет оставаться неподвижной. Значение измеряемого сопротивления определяется по формуле .

7. Произвести измерение температуры воды в стакане. Измеренные значения сопротивления термистора R_t и температуры Т занести в таблицу 2.

8. Включить питание плитки нагревателя. В процессе нагрева произвести измерения сопротивления термистора и температуры согласно п.6 – п.7, результаты занести в таблицу 2. От комнатной температуры до 60ºС с интервалом 5ºС.

9. Построить график зависимости сопротивления термистора от температуры R_t(Т), откладывая по оси абсцисс значения , а по оси ординат .

10. Определить по графику tg φ.

11. Определить ширину запрещенной зоны по формуле , где – постоянная Больцмана.

Таблица 2

№	R, Ом	t, ºC	T, K	R, Ом			Eg м

3. Контрольные вопросы

1. Зонная структура проводников и полупроводников.

2. Объяснить график зависимости сопротивления проводников и полупроводников от температуры.

Рис. 8 Зависимость сопротивления проводника от температуры

Рис. 9 Зависимость сопротивления полупроводника от температуры

3. Записать функцию Ферми-Дирака для электронов.

4. Построить график f_Ф-Д(E, T) и дать определение энергии Ферми.

5. Оценить собственную концентрацию носителей заряда в германии при Т=300К=0,026 эВ (комнатная температура). E_g=0,67 эВ – ширина запрещенной зоны.

; эффективные массы в германии (тензорная величина)

;

Ответ:

4. Литература

1. Ч. Киттель. Введение в физику твердого тела. М.: «Наука», 1978 г.

2. А. И. Анссльм. Введение в теорию полупроводников. М.: «Наука», 1978 г.

3. Бонч-Бруевич В. А., С. Г. Калашников. Физика полупроводников. М.: «Наука», 1977 г.

4. Ю. В. Рублев, А. Н. Куценко и др. Практикум по электричеству с элементами программного обучения. М.: «Высшая школа», 1971 г.

5. В. А. Батушев. Электронные приборы. М.: «Высшая школа», 1980 г.

6. П. В. Павлов, А. Ф. Хохлов. Физика твердого тела. М.: «Высшая школа», 2000 г.

12