Порядок выполнения работы

1. Познакомиться с методами измерения электрических сопротивлений, изложенными в описании.

2. Изучить: природу электрического сопротивления металлов и полу-проводников, характер температурных зависимостей сопротивления металлов и полупроводников, классическую и зонные теории электропровод-ности.

Литература

1. Савельев И.В. «Курс общей физики». - М., 1973, Т.2, §§ 69-72.

2. Калашников С.Г. «Электричество». - М., 1977, §§ 144-147, 149-155.

3. Сивухин Д.В. «Общий курс физики». - М., 1977, Т.3, §§ 97-100.

3. Снять температурную зависимость сопротивления полупроводников. Для этого ознакомиться с устройством одинарно-двойного моста Р329. Измерение сопротивления полупроводника проводить по схеме одинарного моста. Мост Р329 по одинарной схеме позволяет измерять сопротивления в пределах от 50 до 10⁶ Ом. Включение моста по одинарной схеме изображено на рис. 6.

Рис. 6.

Подключить измеряемое сопротивление к клеммам Х₀. Выставить на мост ориентировочные значения R₁ (декады 1-5), R₂ и R₃. Замкнуть выключатель «К» в цепи батареи. Нажать и зафиксировать кнопку «Успокоение 10 кОм». После этого нажать кнопку «грубо», а затем – «точно», уравновесить мост вращением ручек декад плеча R₁. Отпустить кнопку «Успокоение 10 кОм» и, нажимая кнопки «грубо», а затем – «точно», уточнить равновесие моста. Значение измеряемого сопротивления подсчитать по формуле:

.

Снять температурную зависимость сопротивления полупроводника в пределах от комнатной температуры до 90^оС. Построить график полученной зависимости.

Построить график зависимости ln R = f(1/Т), где Т – абсолютная температура.

Пользуясь формулой, описывающей температурную зависимость сопротивления полупроводников:

где W - энергия активации процесса проводимости, k – постоянная Больц-мана, определить энергию активации процесса электропроводности в электронвольтах.

4. Снять температурную зависимость сопротивления металла. Для этого ознакомиться с включением моста Р329 в режиме двойного моста. В режиме двойного моста мост Р329 позволяет измерять сопротивление от 10^-6 Ом до 10² Ом. Измерение сопротивления металла следует проводить с помощью встроенного образцового сопротивления в режиме двойного моста (рис. 7).

Рис. 7.

Выставить на мосте ориентировочные значения R₁, R₂ и R₃. Величины R₂ и R₃ должны быть одинаковыми для выполнения равенства (*). Включить в цепь батарею и по амперметру установить допустимый для образцовой катушки ток, регулируя сопротивление R_рег. Предельное значение тока для R_N = 1 Ом – 0,5 А, для R_N = 0,001 Ом – 32 А. При работе с сопротивлением R_N = 0,001 Ом лучше всего устанавливать ток 20 А. Зафиксировав кнопку «Успокоение 10 кОм», нажать кнопку «грубо», а затем – «точно», уравновесить мост вращением ручек декад плеча R₁. Отпустить кнопку «Успокоение 10 кОм» и, нажимая кнопки «грубо», а затем – «точно», уточнить равновесие моста. Значение измеряемого сопротивления подсчитать по формуле:

.

Снять температурную зависимость сопротивления металла в пределах от комнатной температуры до 90^оС. Построить график полученной зависимости. Определить температурный коэффициент сопротивления, пользуясь формулой, описывающей R = f (Т) для металлов:

.