Кафедра высоковольтной электроэнергетики, электротехники и электрофизики

Дисциплина: “Материаловедение”

ОТЧЕТЫ

Студентов _________________________________________________________________________

Курса ___ группы ______ по лабораторным работам

Отчет принял преподаватель___________________

Лабораторная работа

“ЭЛЕКТРОПРОВОДНОСТЬ ДИЭЛЕКТРИКОВ, ПОЛУПРОВОДНИКОВ И ПРОВОДНИКОВ”

Цель работы: практическое ознакомление с методами определения удельных объемного и поверхностного сопротивлений диэлектриков, исследование влияния температуры на электропроводность проводников, полупроводников и диэлектриков, изучение зависимости электропроводности полупроводников от освещенности и напряженности электрического поля.

1. Определение удельных объемного и поверхностного сопротивлений плоских образцов твердых диэлектриков.

Рис.1. Эскиз образца твердого диэлектрика

Электроды из фольги, наклеенные на образец: а) сверху: 1 – центральный дисковый электрод; 2 – кольцевой электрод; б) снизу: 3 – электрод в виде квадрата или круга диаметром не менее d₃. 4 – диэлектрик.

Рис.2. Схема измерения объемного диэлектрика: 1,2,3 – электрода; 4 – диэлектрик.

Удельное объемное сопротивление рассчитывается по формуле, гдеd₁– диаметр измерительного электрода (рис.1), м;h– толщина диэлектрика, м;R_v– измеренное объемное сопротивление.

Удельное поверхностное сопротивление рассчитывается по формуле , гдеd₁ иd₂– диаметры измерительного и кольцевого электрода соответственно, м;R_s– измеренное поверхностное сопротивление.d₁= 6610^-3м,d₂= 7010^-3м.

Таблица 1. Результаты измерений и расчетов

Название материала	h,м	Rv, Ом	v, Ом м	Rs, Ом	s, Ом м
Текстолит
Гетинакс
Лакоткань
Стекло

2. Температурные зависимости сопротивлений диэлектрика, проводника

и полупроводника.

Таблица 2. Результаты измерений и расчетов для температурных зависимостей сопротивлений

Материал		30С	40С	50С	60С	70С	80С
Лакоткань	R,Ом
	Rср,С-1
	R/Ro
Медь	R,Ом
	Rср,С-1
	R/Ro
Терморезистор	R,Ом
	R/Ro
	Т, К
	1/Т, К-1
	, Ом-1
	ln

Рис.4. Зависимости относительного сопротивления от температуры для диэлектрика, проводника

и полупроводника а) и электропроводности от температуры для полупроводника б)

Определение энергии активации полупроводника для диапазона температур Т₁-Т₂производится по формуле, Дж:W_a= эВ.

3. Зависимость электропроводности фоторезистора от освещенности

Рис.5.Зависимость электропроводности фоторезистора от освещенности

Таблица 3. Результаты измерений и расчетов для зависимости сопротивления фоторезистора от освещенности

U, B	50	60	70	80	90	100	110
E, Люкс	78	200	390	754	1250	1850	2500
R, кОм
, кОм-1

3. Вольтампернае характеристики терморезистора, вилита и окиси цинка.

Рис.6. Электрические схемы для снятия вольтамперных характеристик:

для термосопротивления – а), для вилита и окиси цинка – б)

Таблица 4. Вольтамперные характеристики терморезистора

U, B	30	40	50	60	70	80	90
I,мA;t=10 c
I,мA;t=80 c

Таблицы 5 и 6. Вольтамперные характеристики вилита и окиси цинка

Вилит

U, B
LgU
I, A
LgI

Окись цинка

U, B
LgU
I, A
LgI

Расчет коэффициента нелинейности производится по формуле.

Значения U₁,U₂,I₁,I₂берутся по прямым отрезкам зависимостей рис.7.

Вилит: ₁= ,₂= .

Окись цинка: ₁= ,₂= ,

Рис.7. Вольтамперные характеристики вилита и окиси цинка