Передняя панель лабораторного стенда в аудиториях № 311 и 315.
Описание установки
Нагреватель находится внутри лабораторного стенда. Внутри нагревателя расположены: термопара(I), медный проводник(II), манганин(III) и полупроводник(IV).
Порядок выполнения работы
Задание 1. Исследование зависимости сопротивления металлов от температуры.
Соединить, соблюдая полярность, соединительными проводами клеммы источника питания 8,4V с клеммами нагревателя. Соединить клемму «COM» мультиметра М2 с клеммой «Общ.», а клемму «mA, V» M2 с клеммой «I», таким образом термопара будет подсоединена к мультиметру.
Переключатель мультиметра М2 поставить в положение измерения температуры, при выключенном источнике, измерить температуру и записать в таблицу № 1.
Провод от клеммы «mA, V» М2 соединить с клеммой (II).
Переключатель мультиметра М2 поставить в положение измерения сопротивления и результат записать в таблицу № 1.
Включить источник питания и зафиксировать показания сопротивления при температурах указанных преподавателем. (например, через каждые 30С). Записать показания в таблицу № 1.
По результатам таблицы построить график зависимости R(t).
Из графика экстраполяцией R(Т) на 0К найти R0 (сопротивление при 0К), и соответственно найти среднее графическое значение т.к.с. по тангенсу угла наклона графика:
,
где
Используя найденное из графика R0, найти аналитически т.к.с. для все температур в таблице:
Рассчитать среднее значение αср . Результаты записать в таблицу № 1.
Сравнить значения αгр и αср.
Окончательный результат записать в виде:
α
= αср ±
∆ αср
,
.
Таблица № 1
|
№ п/п |
TT, К |
R, Ом |
R-R0 , Ом |
, 1/К |
∆Δ, 1/К |
δα , % |
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
3 |
|
|
|
|
|
|
|
4 |
|
|
|
|
|
|
|
5 |
|
|
|
|
|
|
|
Среднее значение |
|
|
| |||
Задание 2. Исследование зависимости сопротивления полупроводников от температуры.
Соединить, соблюдая полярность, соединительными проводами клеммы источника питания 8,4V с клеммами нагревателя. Соединить клемму «COM» мультиметра М2 с клеммой «Общ.», а клемму «mA, V» M2 с клеммой «I», таким образом термопара будет подсоединена к мультиметру.
Переключатель мультиметра М2 поставить в положение измерения температуры, при выключенном источнике, измерить температуру и записать в таблицу № 2.
Провод от клеммы «mA, V» М2 соединить с клеммой (IV).
Переключатель мультиметра М2 поставить в положение измерения сопротивления и результат записать в таблицу №2.
Включить источник питания и зафиксировать показания сопротивления при температурах указанных преподавателем. (например через каждые 30С). Записать показания в таблицу №2.
Используя табличные данные, построить график зависимости
.Из графика зависимости по тангенсу угла наклона определить энергию активации полупроводника:
.
Таблица № 2
|
№ |
t,0С |
R, Oм |
T, K |
|
ln R |
|
1 |
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
3 |
|
|
|
|
|
|
4 |
|
|
|
|
|
|
5 |
|
|
|
|
|
,
К-1