Контрольні запитання

1. Що таке термістор та де він використовується ?_____________________________________

__________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

2. Як залежить опір терморезистора від температури ?_________________________________

____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

3. Чи однаково змінюється опір термістора в різних інтервалах температур ?______________

____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Розрахунки:

Висновок:___________________________________________________________________________

________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Лабораторна робота №4

Зняття вольт-амперної характеристики напівпровідникового діода.

Мета: Дослідити залежності сил прямого і зворотного струмів від напруги, яка прикладена до напівпровідникового діода і побудувати графіки цих залежностей.

Обладнання : напівпровідниковий діод на панелі ; джерело постійної напруги 10В, міліамперметр; вольтметр з верхньою межею вимірювання 3-15-150-300 ; резистор на 50-70 Ом; ключ, з’єднувальні провідники.

Теоретичні відомості

Напівпровідниковий діод – напівпровідниковий прилад з одним p-n переходом, який має два виводи.

Виготовляючи напівпровідникові діоди, з здебільшого дістають p-n переходи методом сплавлення. На мал. 1 показано структуру сплавного переходу германієвого діода.

За основу беруть пластинку германію n-типу, на яку зверху кладуть шматочок акцепторної домішки, наприклад індію. Після того пластинку германію разом із шматком індію нагрівають у вакуумній або водневій печі до 450-500⁰С . При цьому германій та індій сплавляються, і після охолодження утворюється такий шар германію, збагачений індієм - германій р-типу , який у місці контакту з германієм n-типу утворює p-n- перехід. До індію і до нижньої частини германію оловом припаюють контакти.

мал.1

Діод треба вмикати в електричне коло відповідно до його полярності. Прямій (пропускній ) напрям збігається з напрямом стрілки в умовному позначенні діода. В цьому випадку струм утворюється рухом основних носіїв зарядів і напрямлений від діркового напівпровідника до електронного (прямий струм). При зміні полярності на діоді, невеликий струм створюється неосновними носіями зарядів і направлений від електронного напівпровідника до діркового (зворотній струм).

Основною характеристикою діода є вольт-амперна характеристика, яка показує залежність сили струму, що проходить через діод, від значення прикладеної до діода напруги.

Завдання:

1. За результатами вимірювань напруги на діоді та сили струму, що проходить через діод, побудувати графік залежності сили струму від прикладеної напруги ( вольт- амперну характеристику ВАХ ).

Виконання роботи:

1. Скласти електричне коло за схемою, зображеною на мал. 2 . Діод підключите в пропускному напрямку (зверніть увагу на знаки <+> і <-->, які вказані на його панелі). Повзунок реостата встановити в крайнє нижнє положення, вольтметр увімкнути на діапазон вимірювання 0 - 3 В, а міліамперметр – спочатку на 0 – 7,5 мА, а потім (із зростанням сили струму) на 0 – 15 мА і 30 мА.

2. Після того як буде перевірене електричне коло , замкнути ключ. Змінюючи реостатом напругу на діоді, кожен раз знімати покази вольтметра і міліамперметра.

3. Результати вимірювань напруги і струму записати в таблицю.

№ п/п	Прямий струм I, мА	Пряма напруга на діоді U, В
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10

4. Скласти електричне коло за схемою, показаною на мал. 3 (змінити полярність на діоді). Повзунок реостата встановити в крайнє положення, вольтметр увімкнути на діапазон вимірювання 0 – 15 в , а міліамперметр – 0 – 1,5 мА.

5. Провести аналогічні виміри. Результати вимірювань напруги і струму записати в таблицю.

№ п/п	Зворотній струм I, мА	Зворотна напруга на діоді U, В
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10

6. За результатами спільних вимірювань напруги на діоді та сили струму побудувати графік залежності сили струму від прикладеної напруги . Проаналізувати одержаний графік. Зробити висновки.

В казівка: По вертикальній осі відкладати силу струму в діоді, а по горизонтальній – прикладену до нього напругу. Прямий струм і пряму напругу вважати додатними, а зворотний струм і напругу – від’ємними.

Контрольні запитання

1. Який прилади називаються діодами?______________________________________________ ________________________________________________________________________________

2. Як пояснити провідність діода в прямому напрямку і зворотньому напрямку?________________

_______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Лабораторна робота №5

Дослідження розряду конденсатора і вимірювання його електроємності.

Мета: Визначити електроємність конденсатора методом розрядження.

Обладнання : конденсатор невідомої ємності ; мікроамперметр ; вольтметр; резистор на 50-100 кОм; секундомір; джерело струму; ключ.

Теоретичні відомості

Даний метод визначення електроємності конденсатора ґрунтується на вимірюванні заряду, який віддав конденсатор при розряді. Щоб визначити заряд, необхідно дослідити залежність сили струму при розряді від часу і по одержаних даних побудувати графік . Площа, обмежена графіком і осями координат, чисельно дорівнює заряду, який віддав конденсатор.

Щоб визначити заряд, спочатку визначають, якому заряду відповідає на графіку площа квадрата із стороною в 1 см (або 0,5 см) , і підраховують число таких квадратів на всій площі, обмеженій графіком. Визначив таким чином заряд і виміряв вольтметром різницю потенціалів на обкладках конденсатора на початку розряду, визначають ємність по формулі:

Завдання:

1. Побудувати графік залежності сили струму при розряді конденсатора від часу І(t) .

2. Визначити заряд і ємність конденсатора.

Виконання роботи:

1. З ібрати коло по схемі. При замкнутому ключі конденсатор заряджається до напруги джерела струму майже миттєво, так як опір з’єднувальних провідників дуже малий. Мікроамперметр показує струм, який протікає через резістор. Зняти і записати покази вольтметра та мікроамперметра.

2. Розімкнути ключ і одночасно включити секундомір. В цьому випадку джерело напругі від’єднане від кола, а струм продовжує йти за рахунок розряду конденсатора. Записати в таблицю значення сили струму через кожні 10 с.

3. Коли конденсатор повністю розрядиться, дослід повторити знову. Розрахуйте середнє значення сили струму.

4. Побудувати графік залежності сили струму при розряді конденсатора від часу.

5 . Визначити якому заряду в кулонах відповідає на графіку площа в 1 см² . Для цього потрібно перемножити час в секундах, який відповідає 1 см по осі абсцис, на силу струму в амперах, що відповідає 1 см по осі ординат, так як

6. Підрахуйте площу в квадратних сантиметрах, обмежену графіком і осями координат. Визначити заряд, який відповідає даній площі.

7. Знаючи напругу і заряд, визначити ємність конденсатора в фарадах і мікрофарадах. Порівняти з реальною ємністю на конденсаторі.

8. Накреслити таблицю.

Час t, c	0	10	20	30	40	50	60	70	80	90	100	110	120	130	140	150	160
Сила струму I, 10-6 A