3.Порядок выполнения работы.

3.1. На штативе установить вискозиметр ВУ.

В чистый сосуд залить 200 мл испытываемой жидкости при комнатной температуре (отверстие предварительно закрыть стержнем 3 (рис. 15). Под вискозиметром установить колбу.

3.2. Вынуть стержень 3 и по секундомеру зафиксировать время истечения жидкости.

3.3. Определить условную вязкость испытываем жидкости в градусах Энглера (постоянную прибора принять равной 50-52 с).

3.4. Испытываемую жидкость нагреть до t⁰ = 30⁰С.

Внимание! Испытываемую жидкость нагревать только в колбе. Жидкость перелить в вискозиметр, тщательно перемешать и произвести измерения по пп. 3.2

3.5. Произвести измерения для 40, 50, 60⁰С.

3.6. Результаты измерений и расчетов занести в табл.7.

Таблица 7

№ пп

Наименов. диэлектрика

Температура диэлектрика

Время истечения диэлектрика, с

Условная вязкость, 0Э

3.7. По полученным данным построить график зависимости условной вязкости от температуры диэлектрика для каждой испытуемой жидкости.

Лабораторная работа №7

ВОЗДЕЙСТВИЕ СВЕТА НА ЭЛЕКТРОПРОВОДНОСТЬ ПОЛУПРОВОДНИКОВ

1. Цель работы

Изучить воздействие света на электропроводность полупроводников на примере фоторезисторов.

2. Теоретическая часть

Световая энергия, поглощаемая полупроводником вызывает появление в нем избыточного (по сравнению с равновесным при данной температуре) количества носителей зарядов, приводящего к возрастанию электропроводности, т.е. наблюдается фоторезистивный эффект. Прибор, в котором используется это явление, называют фоторезистором.

Вполупроводниковом фоточувствительном слое фоторезистора, находящемся в темноте, при определенной температуре имеется некоторая концентрация носителей заряда. Этими носителями определяется проводимость фоторезистора, которую называют темновой.

Световой поток, падая на фоточувствительный слой фоторезистора, может генерировать неравновесные носители заряда. Участвуя в электропроводности, они создают дополнительную проводимость, называемую фотопроводимостью. Общую проводимость фоторезистора называют световой. Увеличение проводимости при освещении объясняется тем, что электроны валентной зоны и донорных уровней атомов примесей, поглощая кванты света, увеличивают свою энергию и переходят в зону возбуждения, где они могут принимать участие в переносе тока. При этом в валентной зоне возникают дырки, также принимающие участие в переносе тока. Это так называемый фотоэффект.

В случае приложения напряжения (постоянного или переменного) через фотосопротивление потечет ток, величина которого зависит от освещенности. После прекращения освещения электроны и дырки рекомбинируют в течение некоторого времени и восстанавливают прежнюю проводимость полупроводника.

Основными характеристиками фотосопротивлений являются:

1.Вольтамперная характеристика.

Под вольтамперной характеристикой фоторезистора подразумевают зависимость светового тока и фототока (при неизменной величине светового потока), а также темнового тока от приложенного к фоторезистору напряжения (рис. 16).

В рабочем диапазоне напряжений вольтамперные характеристики фоторезисторов при различных значениях светового потока линейны. У некоторых фоторезисторов линейность вольтамперных характеристик нарушается при очень малых или очень больших приложенных напряжениях, а иногда у других связано с повышением температуры фоточувствительного слоя фоторезистора, так как выделяемая в нем мощность превышает допустимую величину.,,

Рис. 16. Вольтамперная характеристика фоторезитора: 1- в темноте, 2- при освещении

2.Световая, или люксамперная, характеристика.

Световая, или люксамперная, характеристика фоторезистора представляет собой зависимость фототока от падающего светового потока, или от освещенности. Фоторезисторы обычно имеют нелинейную световую характеристику (рис. 17).

Рис. 17. Световая характеристика фоторезитора

3. Спектральная характеристика фоторезистора – это зависимость фототока от длины волны падающего света.

4. Постоянная времени - это время, в течении которого фототок фоторезистора изменяется при освещении или при затмевании фоторезистора на 63% (в е раз) по отношению к установившемуся значению. Постоянная времени характеризует скорость реакции фоторезистора на изменение светового потока, т.е. характеризует инерционность фоторезистора.

5. Допустимая мощность рассеяния- это средняя мощность, при которой фоторезистор может работать в течении указанного срока службы без необратимого изменения параметров выше определенных норм, указанных в технических условиях.

6. Рабочее напряжение - это напряжение, при котором фоторезистор работоспособен в течении указанного срока службы, т.е. необратимое изменение его параметров все это время не превышает определенных норм, указанных в технических условиях. Рабочие напряжение фоторезисторов , используемых в лабораторной работе приведены в табл.8. Значение рабочих напряжений взяты при условии, что освещенность фоторезисторов составляет 200 лк. В этом случае выделяемая на фоторезисторе мощность рассеяния не будет превышать допустимой величины. При высоких освещенностях необходимо снижать рабочее напряжение фоторезисторов, чтобы не допустить чрезмерного разогрева их выделяемой мощностью.

Таблица 8

Номер фоторезистра на стенде	Тип	Up,B	IT, мкА	Iсв, мкА	RT, мОм	мкм.
			Не более	Не менее
1,3	СФ-2	2	2	500	1	100
2,4	СФ3-2Б	10	0,01	1500	1000	0,82

7. Темновое сопротивление- это сопротивление фоторезистора при отсутствии освещения. Значение темнового сопротивления зависит от состава фоточувствительного слоя, технологии его изготовлению, расстояния между электродами и других факторов.

8.Удельная интегральная чувствительность- это отношение величины фототока к величине падающего светового потока и к величине приложенного напряжения

Чувствительность называют интегральной, потому что измеряют ее при освещении фоторезистора светом сложного спектрального состава. Удельную интегральную чувствительность принято измерять при освещенности 200 лк источником света с цветовой температурой 2840 К.

9.Кратность изменения сопротивления- отношение темнового сопротивления к сопротивлению фоторезистора при освещенности 200 лк. Она также характеризует чувствительность фоторезистора.

10.Пороговая чувствительность - это минимальный световой поток, обуславливающий появление на фоторезисторе сигнала, вдвое превышающего уровень его шумов. Чем она меньше, тем лучше фоторезистор. Пороговая чувствительность некоторых фоторезисторов может быть очень небольшой - до 10^-10лм,

11. Температурный коэффициент фототока

,

Его знак у фоторезисторов отрицательный.

3. Порядок выполнения работы

3.1.Снять зависимость изменения сопротивления фоторезисторов от изменения их освещенности. Результаты измерений занести в таблицу, построить график зависимости R_ф=f₁(l_x).

В лабораторной работе фотосопротивления установлены в светонепроницаемой кожухе и освещаются лампой накаливания, расположенной внутри кожуха. Освещенность фоторезисторов изменяют, регулируя напряжение питания лампы ЛАТРом.

Зависимость освещенности от напряжения питания лампы приведена в табл. 9.

Таблица 9

U,B	80	90	100	110	120	130	140	150
Еx, лк	100	200	300	450	650	950	1350	1700

Продолжение табл.9

160	170	180	190	200	210	220	230
2300	2900	3350	4200	5050	6200	7400	8500

Величины освещенности, при которых проводятся измерения задаются преподавателем.

3.2. Снять световую характеристику- зависимость изменения тока, протекающего через фоторезистор при питании его рабочим напряжением, от изменения его освещенности. Результаты измерений занести в таблицу, построить график зависимости .

Схема установки предоставлена на рис.18.

Рис.18

Внимание!!! Световая характеристика снимается только для фоторезисторов СФЗ-2Б, обозначенных на установке 2 и 4.

Лабораторная работа №8

ИССЛЕДОВАНИЕ ПОТЕРЬ В ЛИСТОВЫХ ФЕРРОМАГНИТНЫХ МАТЕРИАЛАХ