
- •Isbn 5-88 © Государственное образовательное
- •Предисловие
- •Лабораторная работа № 1 Моделирование плоскопараллельного электростатического поля током в проводящем листе
- •Краткое теоретическое введение
- •Описание экспериментальной установки
- •Порядок выполнения эксперимента
- •Контрольные вопросы
- •Лабораторная работа № 2 Измерение заряда и определение емкости конденсатора
- •Краткое теоретическое введение
- •Описание экспериментальной установки
- •Порядок выполнения эксперимента
- •Контрольные вопросы
- •Описание экспериментальной установки
- •Порядок выполнения эксперимента
- •Контрольные вопросы
- •Лабораторная работа № 4 Исследование сегнетоэлектрика
- •Краткое теоретическое введение
- •Описание экспериментальной установки
- •Порядок выполнения эксперимента
- •Лабораторная работа № 5 Изучение электропроводности металлов
- •Краткое теоретическое введение.
- •Порядок выполнения эксперимента
- •1. Для надёжной длительной работы миниблока не нагревайте его выше 900с
- •Контрольные вопросы
- •Лабораторная работа № 6 Изучение электропроводности полупроводников
- •Краткое теоретическое введение.
- •Порядок выполнения работы
- •1. Для надёжной длительной работы миниблока не нагревайте его выше 90с
- •Контрольные вопросы
- •Содержание
- •1. Элементарные полупроводники: кремний Si, германий Ge, селен Se, теллур Te. 44
- •2. Химические соединения: 44
- •Издательство «Нефтегазовый университет»
- •625000 Тюмень, ул. Володарского,38
- •625039 Тюмень, ул. Киевская, 52
Порядок выполнения работы
Из набора миниблоков выберите миниблоки «Температурная зависимость» и «Электронный ключ» и установите их на наборном поле так, как показано на рисунке.
Соберите электрическую цепь так, как показано на монтажной схеме.
Включите компьютер и вызовите на дисплей виртуальный прибор: «Термометр/термостат». Запишите в таблицу значение температуры и сопротивления проводника в исходном состоянии (без подогрева).
Включите термостат, введите в окно «Заданное значение температуры» значение, превышающее температуру окружающей среды на 4-50 С.
Включите блок генераторов напряжений и выведите регулятор напряжения в крайнее правое положение (максимальный ток нагрева). При этом на термостате включится надпись «Нагрев», а в окне миниблока загорится сигнальная лампочка.
Следите за изменением температуры по красному столбику термометра. Как только температура превысит заданное значение на 11, 50 С, нагрев выключится. После снижения температуры до значения на 11, 50 С меньше заданного, нагрев включится снова.
При отключенном нагреве измерьте сопротивление полупроводника (RПП) и запишите его значение в таблицу.
Шаг за шагом увеличивайте значение заданной температуры и, когда она достигается, измеряйте сопротивления проводника и записывайте их значения в таблицу. Необходимо получить 8-10 экспериментальных точек.
Таблица. Результаты измерений и вычислений
-
№
t, 0 С
R, Ом
Т, К
, К-1
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
70
Предупреждения:
1. Для надёжной длительной работы миниблока не нагревайте его выше 90с
2. Ток нагрева в крайнем правом положении регулятора несколько превышает номинальное значение тока генератора 200 мА, поэтому возможно отключение генератора защитой, особенно при высокой температуре окружающей среды. В этом случае нужно уменьшить ток нагрева.
Рассчитайте величины и занесите их в таблицу:
абсолютную температуру полупроводника;
натуральный логарифм его сопротивления при данной температуре;
величину, обратную абсолютной температуре.
Выберите масштаб и постройте график зависимости
.
Выберите две любые точки на усреднённой прямой (рис.3); определите угловой коэффициент этой прямой по формуле (12).
По формуле (13) рассчитайте ширину запрещённой зоны полупроводника в джоулях, а затем в электронвольтах (1 эВ=1,610-19 Дж).