Исследование зависимости сопротивления металлов и полупроводников от температуры: Методические указания к выполнению лабораторной работы № 8фкс, страница 2

Экспериментальная часть

Постановка задачи

I. Исследовать зависимость сопротивления металла от температу­ры и определить величину температурного коэффициента со­противления.

II. Исследовать зависимость сопротивления полупроводника от температуры, определить энергию активации и температурный коэффициент сопротивления.

Вид установки показан на рис. 3, а схема соединения на рис.4.

Приборы и принадлежности

1 - Измерительная ячейка (на рис.3) - стеклянная пробирка с ме­таллом (например, спираль из нихрома, меди или вольфрама), с полупроводником (диод) и термометром.

2 - Мост для определения сопротивления.

3 - Штатив для крепления измерительной ячейки.

4 - Нагреватель (плитка).

5 - Сосуд с водой.

6 - Соединительные провода.

7 - Двойной перекидной ключ.

Порядок выполнения работы

1. Собрать рабочую схему (рис. 4).

2. Налить в сосуд холодную воду.

3. Поставить стакан на плитку, опустить в него измерительную ячей­ку, закрепив держателем штатива.

4. После установления температурного равновесия между водой и измерительной ячейкой измерить сопротивление R_t и соответст­вующую температуру t,^oC. Температуру брать в момент уравнове­шивания моста с точностью до 0,5°. Для одной и той же темпера­туры измерить сопротивление как металла, так и полупроводника, перекинув ключ:

а) в положение металл;

б) в положение полупроводник.

5. Включить нагреватель (чтобы нагрев не был очень быстрым, на­греватель необходимо периодически отключать от сети). Нагревая воду в стакане, отмечать повышение температуры в ячейке. Через каждые 5-7° измерять R и t. Нагревание проводить до t = 100°С (до кипения воды в стакане).

6. Измерить величину сопротивления металла R_t для нескольких зна­чений температур. Результаты занести в табл.1.

Таблица 1

 Зависимость сопротивления металла от температуры

t,°С
Rt , Oм

7. Построить график зависимости R = R(t).

8. Определить температурный коэффициент сопротивления металла

по формуле                                                        (4)

9. Сделать выводы.

10.Аналогично провести опыты с полупроводником. Измерить вели­чину сопротивления полупроводника R_t для нескольких значений температур. Результаты занести в табл.2.

Таблица 2

Зависимость сопротивления полупроводника от температуры

t,oC
Rx, Ом

11. Поданным табл. 2 рассчитать данные табл. 3.

ln (Rx)
T=t,oC+273
1/T