lab_em1112b / (№2-12)

11

Рис.12.10. Настройка изображения.

13. После того, как в ванне установилась постоянная температура,

вставьте кабель, выходящий из резистора в первый разъем зонда и, нажав кнопку «Continue» («Далее»), запишите измерения температуры (Т,К), силы тока (I, mA), напряжения (U2, mV).

14.Затем вставьте кабель во второй разъем и вновь проведите измерения при той же температуре.

15.Снимите вольтамперную характеристику (ВАХ) для указанных образцов при данной температуре. Для чего нажмите кнопку «Начать измерения». При этом подаваемое от источника напряжение изменяется от - 8000 до 8000 mV.

16.Нажмите кнопку «Окончить измерения».

17.В пункте меню нажмите «Измерение». Появится таблица данных измерения.

18.Изменяя температуру в ванне на 10-15ºС повторите пункты 13-17 в

интервале температур 20-1000С. Результаты измерений занесите в таблицы

12.2, 12.3, 12.4 и 12.5.

Таблица12.2. Зависимость сопротивления от температуры (образец 1).

12

Таблица 12.3. Зависимость сопротивления от температуры (образец 2).

Таблица 12.4. Вольтамперная характеристика (образец 1).

Таблица 12.5. Вольтамперная характеристика (образец 2)

Обработка результатов эксперимента

1. По данным таблиц 12.2 и 12.3 постройте графики зависимости R(Т)

для образцов 1 и 2.

2.Определите температурный коэффициент сопротивления α при помощи построенных графиков.

3.Используя данные таблицы 12.1, оцените погрешность определения температурного коэффициента сопротивления (вывести формулу погрешности самостоятельно).

4.По данным таблиц 12.4 и 12.5 постройте вольтамперные характеристики (ВАХ) исследованных образцов 1 и 2.

Библиографический список

а) основной

1. Савельев И.В. Курс физики. Т.2. М: Наука. 1989. – с.с. 227-233.

2. Киреев П.С. Физика полупроводников. М: Высшая школа. 1975. –

с.с. 12-16, 337-368, 404-414.

13

3. Капуткин Д.Е., Шустиков А.Г. Физика. Обработка результатов

измерений при выполнении лабораторных работ. М.: МИСиС. «Учеба». 2007.

б) дополнительный

4.Горелик С.С., Дашевский М.Я. Материаловедение полупроводников

иметалловедение. М: Металлургия. 1973. – с.с. 312-320.

5.Батурин Б.Н. Правила электробезопасности при выполнении

лабораторных работ. Учебное пособие. М.: МИСиС. 1995. -38 с.

Контрольные вопросы

1.Какова физическая модель электропроводности металлов?

2.В чем заключается причина электрического сопротивления металлов?

3.Чем объясняется температурная зависимость удельного сопротивления металлов?

4.В чем заключается механизм проводимости полупроводников и электролитов?

5.Какова роль резистора на 2,2 кОм в данной работе?

Индивидуальные задания

Задание 1.

1.Объяснить механизм возникновения электрического сопротивления проводников.

2.Исследовать зависимость сопротивления металла (Cu) и

полупроводника (Ge) от температуры. Снять вольтамперные характеристики указанных образцов. Определить коэффициент температурного сопротивления меди и сравнить его с теоретическим значением.

3.Как влияет температура на концентрацию электронов в металлах?

Задание 2.

1.Используя зонную теорию, объяснить электрофизические свойства металлов и полупроводников.

2.Исследовать зависимость сопротивления от температуры для проводника, имеющего положительный температурный коэффициент сопротивления (РТС) и для полупроводника (Si). Построить графики.

14

3. Как влияет температура на концентрацию и подвижность носителей заряда в полупроводниках?

Задание 3.

1. Вывести формулу, определяющую закон Ома в дифференциальной

форме.

2.Исследовать зависимость сопротивления от температуры для проводника, имеющего отрицательный температурный коэффициент сопротивления (NTC) и сплава (CuNi). Построить графики. Снять вольтамперные характеристики при комнатной температуре.

3.Объяснить механизм примесной проводимости в полупроводниках

n-типа.

Задание 4.

1.Объяснить влияние температуры на электрическое сопротивление

металлов.

2.Исследовать зависимость сопротивления полупроводников Si (или

Ge) от температуры. Построить графики. Снять вольтамперные характеристики при комнатной температуре.

3. Объяснить зависимость подвижности носителей заряда в полупроводниках в области низких и высоких температур.