Обоснование метода

Д ля 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.

При измерении по схеме рис. 5-б амперметр измеряет не только подлежащий определению ток через фоторезистор, но и ток через вольтметр, который будет мал по сравнению с током через фоторезистор, и им можно пренебречь.

Для снятия световой характеристики ( 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 достаточно трудоемок, 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 7. Она содержит источник постоянного и переменного (для питания лампочки) тока, потенциометр, позволяющий регулировать напряжение, подаваемое на фоторезистор, вольтметр, микроамперметр, осветительную лампочку, фоторезистор. Данная схема реализована в виде стенда, представленного на рисунке 8.

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.