Порядок выполнения работы. Выполнение измерений

Выполнение измерений

1 Соберите электрическую цепь по монтажной схеме, приведенной на рисунке 3. При подсоединении термопары к мультиметру необходимо учитывать полярность подсоединения проводов (см. стр. 11).

2 Включите кнопками «Сеть» питание блока генераторов напряжения и блока мультиметров. Нажмите кнопку «Исходная установка» (поз. 19, см. рисунок 1 на стр. 6).

3 Установите необходимые режимы измерений мультиметров. Учесть, что при измерении сопротивления проводника переключатель диапазона ставится в положении 200 Ом, а полупроводника – 2 кОм.

4 Измерьте сопротивление проводника (Rпр) и полупроводника (Rпп) при комнатной температуре подключая с помощью миниблока «Ключ» поочередно к мультиметру проводник (положение В) и полупроводник (положение А). Результаты измерений Rпр, Rпп и температуры t (°С) запишите в таблицу.

Таблица

t, °C Rпр, Ом Rпп, Ом Т, К Т–1, 10–3 К–1 ln Rпп
t комн …
Средняя точка

5 Кнопками установки напряжения «0…15 В» (поз.14, рисунок 1, стр. 6) установите по индикатору (поз.15, рисунок 1, стр. 6) 7-8 делений.

6 По мере нагрева образцов, измеряйте по п. 4 их сопротивление через каждые 5 °С до температуры 70 °С. Все результаты измерений записывайте в таблицу.

7 Выключите кнопками «Сеть» питание блока генераторов напряжения и блока мультиметров.

Обработка результатов измерений

a) Для проводника (Rпр)

1 По данным таблицы постройте график температурной зависимости сопротивления проводника от температуры в координатах R–t. Ось температуры необходимо начать с 0 оС.

2 По графику определите сопротивление R0 при температуре t = 0 °С, а также угловой коэффициент прямой K1 и его относительную погрешность dК (см. приложение 1).

3 По формуле (3) вычислите величину температурного коэффициента сопротивления a исследуемого проводника.

4 Оцените ее относительную погрешность по формуле , где погрешность dR величины R0 определяется разбросом точек относительно проведенной прямой (см. приложение 1) либо приборной погрешностью мультиметра 1 %.

б) Для полупроводника (Rпп)

1 По данным таблицы постройте два графика: один в координатах
(R – t), а второй – в координатах (ln R – 1/T). Линейный характер второго графика показывает, что зависимость сопротивления полупроводника от температуры действительно экспоненциальная.

2 Определите по второму графику угловой коэффициент прямой K2 и его относительную погрешность dК.

3 По формуле (5) вычислите ширину запрещенной зоны полупроводника DW. Ее значение выразите в джоулях и электрон-вольтах.

4 Укажите относительную погрешность величины DW: dW = dK.

В выводе по работе проведите сравнительный анализ полученных температурных зависимостей сопротивления проводника и полупроводника. Сравните величины ТКС проводника и ширины запрещенной зоны полупроводника с табличными значениями, выберите наиболее подходящие вещества.

Контрольные вопросы

1 От каких величин зависит электрическое сопротивление проводника? Запишите зависимости R от размеров проводника и температуры.

2 Чем обусловлена температурная зависимость R(t) для проводника?



3 Что показывает величина ТКС проводника?

4 Запишите зависимости сопротивления полупроводника от его размеров и температуры.

5 Как можно объяснить сильную зависимость сопротивления полупроводника от температуры?

6 Чем определяется значение DW полупроводника? Какие величины зависят от этой характеристики полупроводника?

7 Какие приборы используются для измерения сопротивления и температуры?

8 Укажите режимы и входы для подключения цифровых мультиметров в лабораторной работе.

9 Как оценить допускаемую погрешность сопротивления, измеряемого цифровым мультиметром?

10 В каких координатах имеют линейный характер температурные зависимости сопротивления: 1) проводника, 2) полупроводника?

11 Запишите уравнение температурной зависимости сопротивления: 1) проводника, 2) полупроводника (линеаризованное).

12 Как определяют ТКС проводника по угловому коэффициенту прямой?

13 Какая формула связывает угловой коэффициент экспериментальной прямой и величину DW полупроводника?

14 Опишите способы определения углового коэффициента прямой по графику.

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК

1 Детлаф А.А., Яворский Б.М. Курс физики. – М.: Высшая школа,2002. – § 43.3, 43.4, 43.5.

2 Зисман Г.А., Тодес О.М. Курс общей физики, т.2. - СПб. Издательство «Лань», 2007. - §§ 28.

3 Трофимова Т.И. Курс физики: учебное пособие для вузов. – М .: Издательский центр «Академия», 2007. - §§ 240, 241, 242.

  • ИСТОРИЯ ФИЛОСОФИИ. Учебник для высших учебных заведений. Ростов-на-Дону, «Феникс», 2002. — 576 с. 13 страница
  • Глава 11 Не всё в шоколаде
  • Страховая карта
  • Апреля 2006 года, Москва, Горки-6
  • Под категорией кадры организации следует понимать
  • Термическое обезвреживание газообразных выбросов
  • СЦЕНАРИЙ
  • Milestones in the history of tunneling
  • Даже если из всей земли сделать катышки размером с ягоду индийского можжевельника, ее бы не хватило, чтобы подсчитать всю череду матерей одного существа.
  • Я изменила подход – и мой бизнес тоже изменился
  • Глава ГП ТАРАСОВКА_______________Э.М. Чистякова
  • Получение кругового поля в конденсаторном микродвигателе
  • Любовь О-Тё-сан
  • - 2 K A > : > ; 5 : C ; O @ = K 5 A > 5 4 8 = 5 = 8 O A < .< . 25 B K A 5 страница
  • С Т Р А Н И Ц А 7
  • Так кто же такой Буддд?
  • Ежовые рукавицы» как они есть
  • Модуль 4. Социальные гарантии прав обучающихся (20 баллов)
  • Особенности метода доступа FDDI
  • ПРОГРАММА ТУРА