Jarosław Chodkiewicz 30.05.2000r.

Sprawozdanie z ćwiczenia nr 40

Temat: Zjawisko fotoelektryczne wewnętrzne. Wyznaczanie charakterystyki fotooporu.

Zagadnienia do samodzielnego opracowania:

1. Zjawisko fotoelektryczne jako wynik oddziaływania światła z materią.

2. Prawa zjawiska fotoelektrycznego.

3. Zjawisko fotoelektryczne wewnętrzne.

Wykonanie ćwiczenia:

1. Połączyć układ według schematu:

2. Ustawić źródło światła w odległości ok. 0.2 m od fotooporu, sprawdzić czy fotoopór reaguje na oświetlenie.

3. Przy stałej wartości napięcia zasilającego ustalonego przez nas na poziomie 90V przeprowadziliśmy pomiar zależności natężenia prądu od odległości fotooporu od źródła światła I = f ( r ) . W tym celu zmienialiśmy położenie fotooporu w zakresie od 1m do 0.2m notując jednocześnie natężenie prądu dla wybranych punktów pomiarowych.

4. Oszacować błędy pomiarów Δr oraz ΔI.

5. Wykonać na papierze milimetrowym wykres zależności prądu od kwadratu odwrotności odległości źródła światła od fotooporu I = ( 1 / r² ).Na wykresie zaznaczono błędy ΔI oraz Δ( 1 / r² ) .

Lp.	U	r	I	ΔU	ΔI	Δr
	[ V ]	[ m ]	[A ]	[ V ]	[A ]	[m]
1	19	0,2	0,0067	0,15	0,0000375	0,001
2		0,25	0,0045
3		0,3	0,0033
4		0,35	0,0025
5		0,4	0,002
6		0,45	0,0016
7		0,5	0,0014
8		0,55	0,0011
9		0,6	0,001
10		0,65	0,0009
11		0,7	0,00085
12		0,75	0,00075
13		0,8	0,0006
14		0,85	0,00055
15		0,9	0,0005
16		0,95	0,00045
17		1,00	0,0004

Błędy mierników :

bezwzględny :

gdzie k - klasa dokładności miernika

ZP - zakres pomiarowy miernika

Błąd pomiaru napięcia :

Błąd pomiaru prądu :

Błąd pomiaru odległości Δr oraz Δ(1/r²) dla trzech wybranych punktów pomiarowych :

Δr = 0.001m

1.
=0,25[1/m²]

2.Δ(1/r²)=0,125[1/m²]

3.Δ(1/r²)=0,074[1/m²]

4.Δ(1/r²)=0,046[1/m²]

5.Δ(1/r²)=0,031[1/m²]

6.Δ(1/r²)=0,022[1/m²]

7.Δ(1/r²)=0,016[1/m²]

8.Δ(1/r²)=0,012[1/m²]

9.Δ(1/r²)=0,009[1/m²]

10.Δ(1/r²)=0,007[1/m²]

11.Δ(1/r²)=0,006[1/m²]

12.Δ(1/r²)=0,005[1/m²]

13.Δ(1/r²)=0,004[1/m²]

14.Δ(1/r²)=0,003[1/m²]

15.Δ(1/r²)=0,0027[1/m²]

16.Δ(1/r²)=0,0023[1/m²]

17.Δ(1/r2)=0,002[1/m2]

Wnioski :

Prąd przepływający przez fotorezystor jest ściśle powiązany z odległością źródła światła oświetlającego go. Na błąd pomiary prądu płynącego w obwodzie fotorezystora mają wpływ wachania natężenia światła w zależności od odległości źródła światła od fotorezystora. Błędy te powodują że wykres zależności natężenia fotoprądu od odległości nie będzie zgodny z krzywą teoretyczną tj. I = (const/r²). Bardzo ważną rzeczą jest przy pomiarach fotoprądu dobre ustawienie źródła światła, wiązka padająca powinna maksymalnie oświetlać fotoopór przy maksymalnej odległości. Obok wymienionych, na błędy pomiarów natężenia prądu ΔI, napięcia ΔU wpłynie także klasa przyrządów.

220V

zasilacz

dzielnik

napięcia

V

mA

FR

światło

---