Лабораторная работа № 7.

Тема: Снятие температурной характеристики термистора.

Цель: исследовать зависимость сопротивления термистора от температуры, построить график этой зависимости.

Оборудование: термистор в стеклянной пробирке с внешними выводами и изолирующим диском; омметр; термометр; электрический чайник с водой; стакан со льдом; стакан с холодной водой; источник электропитания; соединительные провода.

К РАТКАЯ ТЕОРИЯ.

Термистор или терморезистор – это полупроводниковый прибор, электрическое сопротивление которого обратно пропорционально зависит от температуры. При повышении температуры электрическое сопротивление термистора уменьшается, а при понижении температуры – оно возрастает.

В этой работе надо измерить электрическое сопротивление термистора при различных температурах и построить график зависимости его сопротивления от температуры. Для этого используется термистор, запаянный в стеклянную пробирку с выведенными наружу контактами термистора - выводами, смотри Рис.1. К выводам присоединяем омметр и измеряем непосредственно сопротивление термистора при различных температурах.

ХОД РАБОТЫ.

1. Подготовьте в тетради таблицу для записи результатов измерений и вычислений.

Таблица.

Температура t, оС	0	10	20	30	40	50	60	70
Сопротивление R, Ом

2. Соберите установку, показанную на рисунке 2. В стакан с водой и тающим льдом погрузите пробирку с термистором к контактам которого подключите омметр. В стакан поместите термометр.

3. Снимите первое показание термометра 0^оС и соответствующее показание омметра и занесите в таблицу.

4. Измерьте сопротивление термистора при температурах 10^оС, 20^оС, 30^оС, 40^оС, 50^оС, 60^оС, 70^оС, используя горячую и холодную воду.

5. З анесите в таблицу полученные показания термометра и соответствующие им показания омметра

6. По данным таблицы постройте график зависимости сопротивления термистора от температуры R(t). По оси абсцисс отложите температуру в ^оС, а по оси ординат - сопротивление термистора в Ом.

7. Сделайте вывод о проделанной работе.

Контрольные вопросы.

1. Как зависит сопротивление термистора от температуры?

2. Во сколько раз изменилось сопротивление термистора при нагревании от 0^о С до 70^о С?

3. Одинаково ли изменяется сопротивление термистора в различных интервалах температур?

4. Как, пользуясь терморезистором, омметром и полученным графиком, измерить неизвестную температуру воды в стакане? Проделайте опыт и результат его проверьте термометром

5. Что такое термистор?

6. Как зависит сопротивление полупроводника от температуры?

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 8.

Тема: Изучение цепей переменного тока.

Цель: проверить закон последовательного соединения активного,

индуктивного и емкостного сопротивления в цепи переменного тока, проверить закон Ома для цепи переменного тока, исследовать сдвиг фаз между силой тока и напряжением

Оборудование: компьютерная программа «Electronics Workbench»

КРАТКАЯ ТЕОРИЯ.

1. Рассмотрим цепь, состоящую из последовательно соединенных активного, индук­тивного и емкостного сопротивлений.

Сопротивление резистора 1кОм, индуктивность катушки 1мГн и емкость конденсатора 1мкФ.

Векторная диаграмма для это­го случая строится следующим образом:

Полное сопротивление це­пи

Закон Ома можно применять и для максимальных и для действую­щих значений силы тока и напряжения

Сдвиг по фазе между током и на­пряжением определя­ется:

Резонанс напряжений. Пусть цепь переменного тока состоит из последовательно соединенных сопротивлений: активного, емкостного и индуктивного которые подклю-чены к источнику переменного тока. Амплитуда тока будет наибольшей при X_L = X_C.

Резонансная частота ω =

При резонансе сопротивление цепи резко убывает и становится чисто активным. Амплитуда силы тока будет определяться выражением: I =

Сдвига по фазе между током и напряже­нием не будет.

Если Xl = Хс > R, то Um_L = Umс > U_m . то есть:

при последовательном резонансе, напряжение на индуктивном и емкостном сопротивлениях может во много раз превышать приложенное напряжение.

ХОД РАБОТЫ.

1. Собрать схему цепи переменного тока, в соответствии с первым, а затем вторым заданием.

2. Проверив схему определить неизвестные параметры.

3. Результаты измерений внести в таблицу.

4. Результаты измерений сравнить с результатами аналитических вычислений по известным формулам теории.

5. Сделать вывод о проделанной работе.

1. В цепь переменного тока последовательно включены активное,

индуктивное и емкостное сопротивления.

2. Зная сопротивление R, индуктивность катушки L и емкость конденсатора C, рассчитать аналитически общее сопротивление (импеданс) Z.

3. Проверить правильность расчета при помощи схемы, собранной с помощью компьютерной программы «Electronics Workbench», в которой с помощью амперметра, определить ток, затем, зная напряжение убедиться, что расчет полного сопротивления выполнен верно.

4. Результаты измерений и вычислений внести в таблицу:

L, Гн	0,2	0,2	0,2	0,2
C, мкФ	100	100	100	100
Rа, Ом	20	20	20	20
U, В	75	100	120	150
Z

3. Построить график зависимости тока от напряжения.

4. Рассчитать сдвиг фаз между током и напряжением.

5. Сделать вывод о проделанной работе.

Контрольные вопросы.

1. Какой ток называется переменным?

2. Чему равна разность фаз между током и напряжением в цепи с чисто активным сопротивлением?

3. Чему равна разность фаз между током и напряжением в цепи с чисто индуктивным сопротивлением?

4. Чему равна разность фаз между током и напряжением в цепи с чисто индуктивным сопротивлением?

5. Что такое резонанс напряжений? Резонанс токов?

6. Какое устройство служит для возбуждения незатухающих электромагнитных колебаний?

7. Как связаны между собой длина волны и частота электромагнитных колебаний?