Cel ćwiczenia:
Pomiar oporu elektrycznego metalu i półprzewodnika w funkcji temperatury oraz wyznaczenie temperaturowego współczynnika rezystancji (oporu) metalu i szerokości przerwy energetycznej w półprzewodniku
Zestaw przyrządów:
miernik cyfrowy METEX M-3850
komora pomiarowa
zasilacz grzejnika
Przebieg ćwiczenia:
Wstęp teoretyczny:
Mierzyliśmy opór elektryczny dla jednej z próbek (metalu lub półprzewodnika) w temperaturze od 15oC do 90oC, Wartość oporu odczytywaliśmy co ok. 5oC.
Schemat układu pomiarowego:
Wyniki pomiarów:
t |
∆ t |
T |
∆T |
1000/T |
∆1000/T |
Rs |
∆ Rs |
ln Rs |
∆ln Rs |
oC |
oC |
K |
K |
K-1 |
K-1 |
Ω |
Ω |
|
|
25 |
0,23 |
298,16 |
1,59 |
3,35 |
0,01 |
121,5 |
0,7 |
4,80 |
0,006 |
31 |
0,26 |
304,16 |
1,62 |
3,29 |
0,01 |
116,7 |
0,7 |
4,76 |
0,006 |
36 |
0,28 |
309,16 |
1,65 |
3,23 |
0,01 |
107,8 |
0,6 |
4,68 |
0,006 |
42 |
0,31 |
315,16 |
1,68 |
3,17 |
0,01 |
97,1 |
0,6 |
4,58 |
0,006 |
41 |
0,31 |
314,16 |
1,67 |
3,18 |
0,01 |
87,8 |
0,5 |
4,48 |
0,006 |
52 |
0,36 |
325,16 |
1,73 |
3,08 |
0,009 |
76,6 |
0,5 |
4,34 |
0,006 |
51 |
0,36 |
324,16 |
1,72 |
3,08 |
0,01 |
69,9 |
0,4 |
4,25 |
0,006 |
61 |
0,41 |
334,16 |
1,77 |
2,99 |
0,009 |
62,4 |
0,4 |
4,13 |
0,007 |
66 |
0,43 |
339,16 |
1,80 |
2,95 |
0,009 |
55,1 |
0,4 |
4,01 |
0,007 |
71 |
0,46 |
344,16 |
1,82 |
2,91 |
0,008 |
49,1 |
0,3 |
3,89 |
0,007 |
76 |
0,48 |
349,16 |
1,85 |
2,86 |
0,008 |
43,6 |
0,3 |
3,78 |
0,007 |
81 |
0,51 |
354,16 |
1,87 |
2,82 |
0,008 |
38,8 |
0,3 |
3,66 |
0,008 |
86 |
0,53 |
359,16 |
1,90 |
2,78 |
0,008 |
34,9 |
0,3 |
3,55 |
0,008 |
91 |
0,56 |
364,16 |
1,92 |
2,75 |
0,008 |
31,1 |
0,3 |
3,44 |
0,008 |
Wykres zależności Lars=f(1000/T)
Przykładowe obliczenia:
T=273,16+31 oC=304,16 K
1000/T=1000/298,16 K=3,353903944≈3,35 K-1
∆1000/T=1000/(298,16K)2*1 K=0,01124867167≈0,01 K-1
∆lnRs=0,7/121,5=0,005823≈0,006
∆Rs=0,5*121,5/100+0,1=0,7075≈0,7
Wnioski:
Na podstawie zmierzonych przez nas oporów w różnych temperaturach mogę stwierdzić ze próbka pierwsza to półprzewodnik ponieważ, dla metali rezystancja rośnie wraz ze wzrostem temperatury, natomiast dla półprzewodników wraz ze wzrostem temperatury rezystancja maleje.