Obliczenia:
1) obliczenia dla metalu:
Tabela Wyników:
Lp |
x=t [ºC] |
y=R [Ω] |
x2 |
y2 |
x*y |
x+y |
(x+y)2 |
(y-ax-b)2 |
1 |
21 |
955 |
441 |
912025 |
20055 |
976 |
952576 |
40,7429718 |
2 |
115 |
1305 |
13225 |
1703025 |
150075 |
1420 |
2016400 |
473,442937 |
3 |
109 |
1295 |
11881 |
1677025 |
141155 |
1404 |
1971216 |
71,1811017 |
4 |
105 |
1281 |
11025 |
1640961 |
134505 |
1386 |
1920996 |
47,458132 |
5 |
98 |
1264 |
9604 |
1597696 |
123872 |
1362 |
1855044 |
11,0213646 |
6 |
95 |
1250 |
9025 |
1562500 |
118750 |
1345 |
1809025 |
0,96191245 |
7 |
90 |
1233 |
8100 |
1520289 |
110970 |
1323 |
1750329 |
11,6666661 |
8 |
85 |
1222 |
7225 |
1493284 |
103870 |
1307 |
1708249 |
140,435037 |
9 |
80 |
1202 |
6400 |
1444804 |
96160 |
1282 |
1643524 |
127,360429 |
10 |
75 |
1180 |
5625 |
1392400 |
88500 |
1255 |
1575025 |
76,0433988 |
11 |
68 |
1156 |
4624 |
1336336 |
78608 |
1224 |
1498176 |
142,303832 |
12 |
65 |
1144 |
4225 |
1308736 |
74360 |
1209 |
1461681 |
134,329126 |
13 |
60 |
1114 |
3600 |
1240996 |
66840 |
1174 |
1378276 |
1,05046731 |
14 |
55 |
1095 |
3025 |
1199025 |
60225 |
1150 |
1322500 |
2,13102156 |
15 |
50 |
1073 |
2500 |
1151329 |
53650 |
1123 |
1261129 |
1,22173074 |
16 |
45 |
1053 |
2025 |
1108809 |
47385 |
1098 |
1205604 |
2,79037138 |
17 |
40 |
1032 |
1600 |
1065024 |
41280 |
1072 |
1149184 |
10,4688592 |
18 |
35 |
1014 |
1225 |
1028196 |
35490 |
1049 |
1100401 |
3,24245869 |
19 |
30 |
989 |
900 |
978121 |
29670 |
1019 |
1038361 |
54,2550689 |
20 |
25 |
970 |
625 |
940900 |
24250 |
995 |
990025 |
48,0377242 |
∑ |
1346 |
22827 |
106900 |
26301481 |
1599670 |
24173 |
29607721 |
1400,14461 |
Oszacowanie wyniku metodą najmniejszych kwadratów:
a, b - współczynniki regresji
sa, sb - odchylenia standardowe współczynników regresji
R0 - rezystywność w temperaturze 0ºC
a - temperaturowy współczynnik rezystywności
2) obliczenia dla termistora:
Tabela wyników
Lp |
X=t [C] |
Y=R [ohm} |
X^2 |
Y^2 |
xy |
x+y |
(x+y)^2 |
(y-ax-b)^2 |
1 |
0,003401 |
6,914731 |
1,16E-05 |
47,8135 |
0,023519 |
6,918132253 |
47,86055 |
0,000307 |
2 |
0,002577 |
4,812184 |
6,64E-06 |
23,15712 |
0,012403 |
4,814761675 |
23,18193 |
1,68E-06 |
3 |
0,002618 |
4,927254 |
6,85E-06 |
24,27783 |
0,012899 |
4,929871486 |
24,30363 |
0,00013 |
4 |
0,002646 |
4,990433 |
7E-06 |
24,90442 |
0,013202 |
4,993078089 |
24,93083 |
2,06E-05 |
5 |
0,002695 |
5,135798 |
7,27E-06 |
26,37643 |
0,013843 |
5,138493855 |
26,40412 |
0,000561 |
6 |
0,002717 |
5,170484 |
7,38E-06 |
26,7339 |
0,01405 |
5,173201386 |
26,76201 |
7,87E-06 |
7 |
0,002755 |
5,278115 |
7,59E-06 |
27,85849 |
0,01454 |
5,28086948 |
27,88758 |
0,000249 |
8 |
0,002793 |
5,351858 |
7,8E-06 |
28,64239 |
0,014949 |
5,35465143 |
28,67229 |
6,02E-05 |
9 |
0,002833 |
5,463832 |
8,03E-06 |
29,85346 |
0,015478 |
5,466664666 |
29,88442 |
1,74E-05 |
10 |
0,002874 |
5,541264 |
8,26E-06 |
30,7056 |
0,015923 |
5,544137108 |
30,73746 |
0,000455 |
11 |
0,002933 |
5,68358 |
8,6E-06 |
32,30308 |
0,016667 |
5,686512319 |
32,33642 |
0,000793 |
12 |
0,002959 |
5,717028 |
8,75E-06 |
32,68441 |
0,016914 |
5,719986281 |
32,71824 |
0,003665 |
13 |
0,003003 |
5,905362 |
9,02E-06 |
34,8733 |
0,017734 |
5,908364851 |
34,90878 |
0,000239 |
14 |
0,003049 |
6,018593 |
9,3E-06 |
36,22346 |
0,018349 |
6,021641995 |
36,26017 |
0,000167 |
15 |
0,003096 |
6,12905 |
9,59E-06 |
37,56526 |
0,018975 |
6,132146185 |
37,60322 |
1,64E-05 |
16 |
0,003145 |
6,242223 |
9,89E-06 |
38,96535 |
0,01963 |
6,24536792 |
39,00462 |
3,44E-05 |
17 |
0,003195 |
6,385194 |
1,02E-05 |
40,77071 |
0,0204 |
6,388389287 |
40,81152 |
0,000102 |
18 |
0,003247 |
6,508769 |
1,05E-05 |
42,36408 |
0,021132 |
6,51201589 |
42,40635 |
6,28E-06 |
19 |
0,0033 |
6,651572 |
1,09E-05 |
44,24341 |
0,021952 |
6,654872204 |
44,28732 |
9,66E-05 |
20 |
0,003356 |
6,771936 |
1,13E-05 |
45,85911 |
0,022725 |
6,775291261 |
45,90457 |
9,66E-05 |
∑ |
0,059191 |
115,5993 |
0,000176 |
676,1753 |
0,345286 |
115,6584496 |
676,866 |
0,007026 |
a = 2528,677
sa = 17,654
b = -1,704
sb = 0,052
[eV]
Wnioski:
Uzyskane wyniki to:
- metal:
Współczynniki regresji a= 3,887 ± 0,069
b= 879,757 ± 5,048
Wartość R0 w temp. 0ºC R0=880 ± 5 [Ω]
Wartość α α=0,00439 ± 0,00016 K-1
- termistor:
Współczynniki regresji a=2528,677 ± 17,654
b= -1,703 ± 0,052
Szerokość przerwy energetycznej ΔE= 0,435 ± 0,008 [eV]
Wyniki pokazały to iż ze wzrostem temperatury rośnie rezystancja metalu a termistora maleje. W przypadku metalu, wraz ze wzrostem temperatury rośnie jego opór. Związane jest to ściśle z budową struktury metalu, otóż atomy, z których zbudowany jest przewodnik, po dostarczeniu energii(w tym przypadku podwyższenie temperatury) zaczynają drgać. Drgania te powodują, iż poruszające się wolne elektrony zderzają się z atomami, zwalniając przy tym swoją prędkość a co za tym idzie zmniejsza się natężenie płynącego prądu, (który jest wynikiem ruchu elektronów).
Z kolei w przypadku półprzewodnika sytuacja przedstawia się odwrotnie. Wraz z podniesieniem się temperatury jego rezystywność wyraźnie zmalała. Tę zależność także można wytłumaczyć posługując się budową struktury. Otóż półprzewodnik to zazwyczaj kryształ o regularnej budowie (np. diament), w którym nie występują wolne elektrony. Jednakże ze wzrostem temperatury atomy półprzewodnika zaczynają drgać i zrywać kowalencyjne wiązania, uwalniając przy tym elektrony, który odpowiedzialne są za przepływ prądu.
Uzyskane wyniki potwierdzają źródła naukowe, ponieważ uzyskane wartości są bardzo zbliżonego podawanych w źródłach naukowych.