Sprawozdanie z ćwiczenia E6

Zależność oporności przewodników metalicznych i termistora od temperatury. Wyznaczanie szerokości przerwy energetycznej ΔE.

1. Wyniki pomiarów:

Lp.	t (°C)	T (K)	RM [Ω]	RS [Ω]	RT [Ω]
1.	105	378	079,2	053,0	097,6
2.	90	363	078,3	052,4	116,5
3.	75	348	075,7	052,5	169,8
4.	60	333	072,1	052,5	273,5
5.	45	318	068,1	052,6	499,0
6.	40	313	067,2	053,2	650,0
7.	35	308	065,7	053,9	845,0
8.	30	303	063,3	052,8	1096,0

2. Wykresy (zależności oporu od temperatury):

• dla metalu (wartość oporu w temp 0°C wynosi 58,3 Ω)

• dla stopu (wartość oporu w temp. 0°C wynosi 53,4 Ω)

• dla termistora wykres (logarytmiczny) we współrzędnych T^-1 i lnR_T

Obliczam szerokość przerwy energetycznej dla termistora. Do tego celu potrzebne są następujące obliczenia pomocnicze:

Obliczam graficznie współczynnik b prostej y = b x + a, korzystając z wzoru: b=(^Δy/_Δx), i który wynosi b = 3821 [K].

Natomiast szerokość przerwy energetycznej dla termistora wynosi:

ΔE = 2k b, gdzie k = 1,38 10^-23 [J K^-1]

ΔE = 5,273 10^-20 [J]

Błąd współczynnika nachylenia prostej lnR_T = lnR_T0 + ^b/_T obliczam metodą najmniejszych kwadratów:

A zatem błąd obliczonej szerokości przerwy energetycznej wynosi:

Δ(ΔE) = 2 k Δb = 5,4648 10^-21 [J] = 0,546 10^-20 [J]

Ostatecznie więc dla termistora szerokość przerwy energetycznej wynosi:

ΔE = ( 5,273 ± 0,546 ) 10^-20 [J]

uwagi :

Błędy w wynikach końcowych najprawdopodobniej wynikają z drobnych błędów rachunkowych spowodowanych licznymi zaokrągleniami i dosyć dużą ilością samych obliczeń. Błędem również byłoby wykluczenie błędów zmiennych i przypadkowych, gdyż układ wykorzystywany w ćwiczeniu jest skomplikowany, a przeprowadzenie doświadczenia przy jego użyciu jest narażone na błędy wynikające z ludzkiej niedoskonałości.

---