LABOLATORIUM MATERIAOZNASTWA ELEKRTOTECHNICZNEGO |
|
Temat: Badania oporników nieliniowych (warystorów). |
|
|
|
|
Warystorami nazywane s elementy póprzewodnikowe, których rezystancja zaley od przyoonego do ich zacisków napicia. Tak wic ich charakterystyka prdowo-napiciowa wyrónia si znaczn nieliniowoci; zwikszenie napicia prowadzi do silnego zmniejszenia rezystancji i gwatownego wzrostu prdu.
Charakterystyk warystora w jej kocowym zakresie mona opisa równaniem
gdzie C jest sta, a b jest tzw. wspóczynnikiem nieliniowoci, bdcym miar nieliniowoci charakterystyki prdowo-napiciowej warystora. Jest on okrelany jako stosunek rezystancji róniczkowej do rezystancji statycznej w danym punkcie charakterystyki
Dla rezystancji liniowej b=1; im wiksza nieliniowo charakterystyki, tym warto b jest mniejsza. W skrajnym przypadku, gdy prawa ga charakterystyki staje si równolega do osi odcitych, b=0.
Schemat ukadu pomiarowego.
Zestawienie wyników pomiarów.
warystor 1 |
warystor 2 |
warystor 3 |
warystor 4 |
|||||
U [V] |
I [mA] |
U [V] |
I [mA] |
U [V] |
I [mA] |
U [V] |
I [mA] |
|
16,7 |
0,0015 |
25,9 |
0,0025 |
25,4 |
0,0024 |
25,8 |
0,0023 |
|
50,0 |
0,0050 |
50,0 |
0,0050 |
50,1 |
0,0051 |
50,1 |
0,0050 |
|
75,3 |
0,0074 |
75,4 |
0,0075 |
75,8 |
0,0077 |
75,3 |
0,0075 |
|
101,0 |
0,0101 |
100,6 |
0,0107 |
100,6 |
0,0104 |
100,0 |
0,0099 |
|
125,6 |
0,0125 |
125,2 |
0,0141 |
125,1 |
0,0132 |
125,7 |
0,0125 |
|
150,0 |
0,0150 |
150,5 |
0,0184 |
150,0 |
0,0161 |
150,1 |
0,0151 |
|
175,2 |
0,0175 |
175,4 |
0,0240 |
175,5 |
0,0192 |
175,8 |
0,0177 |
|
201,2 |
0,0201 |
200,2 |
0,0319 |
200,1 |
0,0225 |
200,7 |
0,0203 |
|
225,3 |
0,0225 |
225,5 |
0,0439 |
225,5 |
0,0260 |
225,5 |
0,0227 |
|
250,4 |
0,0250 |
250,8 |
0,0620 |
250,4 |
0,0298 |
250,5 |
0,0255 |
|
275,5 |
0,0275 |
275,7 |
0,0887 |
275,5 |
0,0340 |
275,1 |
0,0281 |
|
300,2 |
0,0300 |
303,3 |
0,1276 |
300,5 |
0,0386 |
300,6 |
0,0311 |
|
340,1 |
0,0340 |
325,1 |
0,1849 |
325,0 |
0,0438 |
325,6 |
0,0343 |
|
380,3 |
0,0381 |
350,3 |
0,2678 |
350,8 |
0,0499 |
350,8 |
0,0379 |
|
420,3 |
0,0421 |
375,1 |
0,3833 |
375,0 |
0,0562 |
375,5 |
0,0419 |
|
460,4 |
0,0461 |
400,6 |
0,5474 |
400,2 |
0,0639 |
400,5 |
0,0465 |
|
501,0 |
0,0501 |
425,8 |
0,7670 |
425,7 |
0,0725 |
425,3 |
0,0523 |
|
|
|
450,0 |
1,0478 |
450,8 |
0,0822 |
450,9 |
0,0595 |
|
|
|
475,6 |
1,4398 |
475,6 |
0,0933 |
475,0 |
0,0681 |
|
|
|
500,4 |
1,8972 |
500,7 |
0,1062 |
500,4 |
0,0794 |
Charakterystyka warystora 1 U=f(I).
logU=0,978578logI+9,13206
Charakterystyka warystora 2 U=f(I).
logU=0,378241logI+6,29135
Charakterystyka warystora 3 U=f(I).
logU=0,787487logI+8,18272
Charakterystyka warystora 4 U=f(I).
logU=0,877681logI+8,66389
Wnioski
Wspóczynniki nieliniowoci badanych warystorów:
b=0,98; log C=9,1;
b=0,38; log C=6,3;
b=0,79; log C=8,2;
b=0,89; log C=8,7.
Dowiadczenie wykazao nieliniowe zalenoci prdowo-napiciowe badanych elementów. Najmniejsz nieliniowo wykazuje warystor 1, którego wspóczynnik nieliniowoci jest najbardziej zbliony do jednoci. Najwiksz nieliniowoci charakteryzuje si warystor 2.