Badanie fotokomórki gazowanej

Andrzej Zieliński 28.04.1995 r.

Informatyka godz. 7:30 - 9:00

I Tabela pomiarów :

U [V]	I [μA] dla d = 10 cm	I [μA] dla d = 15 cm	I [μA] dla d = 17.5 cm
0	0	0	0
5	2	1	1
10	4	2	2
15	5	3	3
20	6	4	3
25	7	4	4
30	9	6	5
35	10	7	6
40	14	9	8
45	16	10	9
50	19	12	10
55	22	13	12
60	26	16	14
65	30	18	15
70	35	20	18
75	41	22	19
80	48	25	22
85	54	28	24
90	62	32	27
95	71	36	30

d [cm]	I [μA] dla U = 50 V	I [μA] dla U = 70 V	d [cm]	I [μA] dla U = 90 V
7	36	57	7	101
7.5	32	50	7.5	86
8	28	46	8	78
8.5	25	44	8.5	70
9	22	38	9	62
9.5	20	33	9.5	56
10	19	30	10	52
11	16	26	10.5	48
12	15	25	11	44
13	13	23	11.5	42
14	12	22	12	39
16	11	20	13	35
18	10	19	14	32
20	10	18	15	30
22		17	16	28
24		15	17	26
26		15	18	25
			20	24
			22	23
			24	22
			26	22

II Opis ćwiczenia :

W ćwiczeniu wykonujemy dwie charakterystyki : prądowo - napięciową i świetlną.

Przy wyznaczaniu charakterystyki prądowo - napięciowej umieszczamy żarówkę w stałej odległości od fotokomórki i odczytujemy wartość natężenia prądu przy napięciu zmienianym w zakresie 0 - 100 V co 5 V. Pomiary powtarzamy dla trzech różnych odległości (w wykonanym ćwiczeniu odległość ustaliliśmy na 10,15 i 17.5 cm).

Do wyznaczenia drugiej charakterystyki (świetlnej) ustawiamy stałe napięcie, a następnie ustawiamy fotokomórkę w odległości 7 cm od żarówki i zwiększamy odległość aż do momentu w którym nie zaobserwujemy już zmiany natężenia prądu przepływającego przez fotokomórkę. Również i te pomiary przeprowadzamy trzykrotnie (my wykonaliśmy tą charakterystykę dla napięć 50, 70 i 90 V)

III Obliczenia i dyskusja błędów :

Błąd bezwzględny woltomierza :

K = 0.5 Z = 150 1dz = 2[V]

ΔU = (K*Z)/100 + 1dz = (0.5 * 150)/100 + 2 = 2.75 [V]

Błąd bezwzględny amperomierza :

K = 1.5 Z = 150 1dz = 2 [μA]

ΔI = (K*Z)/100 + 1dz = (1.5 * 150)/100 + 2 = 4.25 [μA]

Błąd odległości :

Δd = 0.3 cm

d [cm]	D [cm]	ΔD [cm]
7	2.04 * 10^-2	1.75 * 10^-3
7.5	1.78 * 10^-2	1.42 * 10^-3
8	1.56 * 10^-2	1.17 * 10^-3
8.5	1.38 * 10^-2	9.77 * 10^-4
9	1.23 * 10^-2	8.23 * 10^-4
9.5	1.11 * 10^-2	6.99 * 10^-4
10	1 * 10^-2	6 * 10^-4
10.5	0.91 * 10^-2	5.18 * 10^-4
11	0.83 * 10^-2	4.51 * 10^-4
11.5	0.76 * 10^-2	3.94 * 10^-4
12	0.69 * 10^-2	3.47 * 10^-4
13	0.59 * 10^-2	2.73 * 10^-4
14	0.51 * 10^-2	2.19 * 10^-4
15	0.44 * 10^-2	1.78 * 10^-4
16	0.39 * 10^-2	1.46 * 10^-4
17	0.35 * 10^-2	1.22 * 10^-4
18	0.31 * 10^-2	1.03 * 10^-4
20	0.25 * 10^-2	7.5 * 10^-5
22	0.21 * 10^-2	5.63 * 10^-5
24	0.17 * 10^-2	4.34 * 10^-5
26	0.15 * 10^-2	3.41 * 10^-5

Na błędy w tym ćwiczeniu ma również wpływ niepunktowość źródła światła, oraz wahania napięcia zasilającego żarówkę, co powoduje zmianę strumienia padającego światła.

IV Wnioski :

Z przeprowadzonej charakterystyki prądowo - napięciowej widać, że natężenie jest tym mniejsze im większa jest odległość między źródłem światła a fotokomórką tym natężenie jest mniejsze przy stałej wartości napięcia.

---