1.1 Для диапазонов от комнатной температуры (293 к) до

50 °С (323 К):

Композитный: α_R = ∙ ∙10⁶ = - 416,92 [ppm]

Углеродный: α_R = ∙ ∙10⁶ = - 108,84 [ppm]

Металло-пленочный: α_R = ∙ ∙10⁶ = 0

Металло-оксидный: α_R = ∙ ∙10⁶ = - 169,49 [ppm]

1.2 Для диапазонов от комнатной температуры от 50 °с (323 к) до

80 °С (353 К):

Композитный: α_R = ∙ ∙10⁶ = - 578,27 [ppm]

Углеродный: α_R = ∙ ∙10⁶ = - 45,48 [ppm]

Металло-пленочный: α_R = ∙ ∙10⁶ = - 124,38 [ppm]

Металло-оксидный: α_R = ∙ ∙10⁶ = - 283,69 [ppm]

Занесем полученные результаты в таблицу:

Таблица 1.2

Исследование температурных зависимостей постоянных резисторов

№	Тип резистора	Сопротивление, R, кОм					αR, ppm
		по маркировке	при 25˚С (комн.)	при 50˚С	при 80˚С	Диапазон «25˚С – 50˚С»		Диапазон «50˚С – 80˚С»
1	Композитный	15 ± 5%	16,31	16,14	15,86	- 416,92		-578,27
2	Углеродный	73,2	73,5	73,3	73,2	-108,84		-45,48
3	Металло- пленочный	27	26,8	26,8	26,7	0		-124,38
4	Металло- оксидный	24 ± 5%	23,6	23,5	23,3	-169,49		-283,69

2. Построим графики зависимости сопротивления от температуры для всех исследованных резисторов:

Рис. 1.1 – График зависимости сопротивления от температуры композитного резистора.

Рис. 1.2 – График зависимости сопротивления от температуры углеродного резистора.

Рис. 1.3 – График зависимости сопротивления от температуры

металло – пленочного резистора.

Рис. 1.4 – График зависимости сопротивления от температуры

металло – пленочного резистора.

Рис. 1.5 – График зависимости сопротивления от температуры

для всех четырех типов резисторов.

3. Вычислим сопротивления резисторов в блоке «треугольник»:

Таблица 1.3

R1-2, кОм	R2-3, кОм	R3-1, кОм
3,06	2,65	1,63

Рис. 1.5 - Блок из трех резисторов – «треугольник».

Составим систему дифференциальных уравнений и решим ее, воспользовавшись математическим пакетом Matlab:

(1.2)

Решив систему, получим следующие вероятные значения R₁, R₂ и R₃:

(1.3)

Выполним проверку:

(1.4)

Вычисленные вероятные значения R₁, R₂ и R_3, исходя из результатов проверки, верны.

Запишем значения каждого из резисторов с условием, что R₁, R₂ и R₃ относятся к одному номинальному ряду:

R₁ = 6,2 [кОм] из ряда E24;

R₂ = 3,9 [кОм] из ряда E24;

R₃ = 2 [кОм] из ряда E24.

ВЫВОД

В ходе данной лабораторной работы были получены значения сопротивлений для четырех разных типов резисторов при различных значениях температуры, то есть, для каждого из четырех типов резисторов, а именно: композитного; углеродного; металло – пленочного; металло – оксидного, были построены температурные зависимости. При этом, изначально были определены и записаны величины сопротивления по маркировке.

Анализируя таблицу 1.2 и температурные зависимости каждого из резисторов, можно сделать следующие выводы:

1) Значения сопротивлений, полученных по маркировке и с использованием мультиметра при комнатной температуре (25 ^oС) различаются на очень малое значение, что говорит о высокой точности прибора.

2) Опираясь на значения в таблице 1.2, делаем вывод, что значения сопротивлений для каждого из резисторов зависят от температуры. По графикам рис. 1.1, рис. 1.2, рис. 1.3, рис. 1.4 и рис. 1.5 можно определить, что с повышением температуры значение сопротивления резисторов незначительно уменьшается. Это связано, в первую очередь, с тем, что пленочные резисторы обладают островковой проводимостью, и при нагреве, связь «электрон-островок» уменьшается, как следствие, проводимость растет, сопротивление падает.

3) Анализируя вычисленные значения температурных коэффициентов сопротивлений, можно заметить, что почти все значения получились отрицательными. Данный фактор можно рассматривать как неточность в ходе проведения лабораторной работы и небольшой температурный диапазон, в котором проводились измерения. При этом, стоит заметить, что значение ТКС у постоянных резисторов должно быть близко или равняться нулю. Значения ТКС, близкие к нулю, можно определить у углеродного (α_R = -108,84 ppm для диапазонов от комнатной температуры до 323 К; α_R = -45,48 ppm для диапазонов от 323 К до 353 К) и металло – пленочного (α_R = 0 для диапазонов от комнатной температуры до 323 К; α_R = - 124,38 ppm для диапазонов от 323 К до 353 К) резисторов. Можно сделать вывод, что их сопротивление с повышением температур почти не изменяется. «Худший» результат показал композитный резистор, так как его сопротивление в диапазоне от 298 К до 323 К и в диапазоне от 323 К до 353 К значительно уменьшилось, а именно: в диапазоне от 298 К до 323 К сопротивление композитного резистора уменьшилось с 16,31 кОм до 16,14 кОм (разность равна 0,17 кОм); в диапазоне от 323 К до 353 К сопротивление композитного резистора уменьшилось с 16,14 кОм до 15,86 кОм (разность равна 0,28 кОм), что говорит о высокой зависимости сопротивления композитного резистора от температуры.