7. Построим график вольтамперной характеристики позистора:

Рис. 1.9. Вольтамперная характеристика позистора.

ВЫВОД

В ходе данной лабораторной работы были получены значения сопротивлений для термистора B57045, термистора B57164 и позистора при различных значениях температуры. Опираясь на данные значения сопротивлений, были построены температурные зависимости для каждого из данных резисторов. Также, в ходе данной лабораторной работы была исследована вольтамперная характеристика позистора. По полученным значениям напряжения и тока построен график вольтамперной характеристики позистора (рис. 1.9).

Анализируя таблицу 1.1, таблицу 1.2, и температурные зависимости сопротивления термистора B57045 (рис. 1.5) и термистора B57164 (рис 1.6), можно сделать следующие выводы:

1) Cопротивление термистора сильно зависит от температуры , а именно, с повышением температуры значение сопротивления термистора уменьшается. Понижение сопротивления термистора от температуры связано с тем, что резистивный элемент термистора – полупроводниковый, и с ростом температуры подвижность носителей заряда возрастает, как следствие, растет проводимость и сопротивление падает.

При этом, сравнивая температурные зависимости термистора B57045 (рис. 1.5) и термистора B57164 (рис 1.6), можно заметить, что термистор B57164 более устойчив к температуре, так как по графику зависимости сопротивления обоих термисторов от температуры (рис. 1.7) кривая термистора B57164 обладает менее «крутым» спадом по сравнению с кривой термистора B57045, значит, скорость изменения сопротивление термистора B57045 намного выше.

2) Анализируя ТКС термистора B57045 и термистора B57164, можно заметить, что значения ТКС на всем температурном диапазоне (от 24 °С до 80 °С) получились отрицательными. Связано это с тем, что с повышением температуры сопротивление термисторов падает, соответственно, делаем вывод, что ТКС термистора отрицательный.

Анализируя табл. 1.3 температурную зависимость сопротивления позистора (рис. 1.8), можно сделать следующие выводы:

1) Сопротивление позистора с повышением температуры увеличивается. Связано это с тем, что основной материал позистора – титанат бария, и при нагреве до определенной температуры данный материал переходит из сегнетоэлектрического состояния в параэлектрическое состояние, доменная структура разрушается, сопротивление резко увеличивается.

Опираясь на методические материалы, а именно, на рис. 1.2, на начальном этапе, при малых температурах, сопротивление позистора должно незначительно убывать. В нашем случае, температурный диапазон измерения не настолько точный, чтобы производить измерения при каждом градусе изменения температуры, поэтому, по рис. 1.2 падение сопротивления можно объяснить тем, что с повышением температуры подвижность носителей заряда увеличивается. Переходя на график зависимости сопротивления позистора от температуры (рис. 1.8), можно заметить, что с повышением температуры сопротивление начинает возрастать, причем, в диапазоне от 24 °С до 60 °С рост сопротивления постепенный и связан он с тем, что несмотря на то, что подвижность носителей заряда так же растет, рост колебаний атомов в узлах кристаллической решетки превосходит рост подвижности, и, как следствие, сопротивление увеличивается. В диапазоне от 60 °С до 125 °С происходит бурный рост сопротивления позистора. То есть, достигая точки Кюри, в нашей работе она равна 60 °С, доменная структура разрушается, движение электронов затруднено, как следствие, происходит резкий рост сопротивления.

Также, анализируя табл. 1.4 и ВАХ позистора (рис. 1.9), делаем следующие выводы:

При подаче на позистор малого напряжения протекает малый ток, позистор при этом не нагревается, зависимость линейная. Однако, с дальнейшим повышением напряжения, ток так же увеличивается, повышается и температура позистора. При этом, достигнув критического значения напряжения, в нашем случае, опираясь на вольтамперную характеристику позистора (рис. 1.9), данное критическое значение напряжения – 4 В, сопротивление резко увеличивается и продолжает увеличиваться с ростом температуры, и, как следствие, ток значительно уменьшается.