Nr ćw.: 201 | Data: 17.11.2011r | BMiZ | Semestr | Grupa: | |
---|---|---|---|---|---|
Prowadzący: dr Mirosława Bernardt | Przygotowanie: | Wykonanie: | Ocena: |
Podstawy teoretyczne:
Prawo Ohma- gęstość prądu w dowolnym miejscu materiału przewodzącego jest wprost proporcjonalna do natężenia pola elektrycznego
Przewodnictwo elektryczne- zjawisko przenoszenia ładunku elektrycznego przez dodatnie lub ujemne nośniki (jony, elektrony) zachodzące w ośrodku materialnym pod wpływem działania zewnętrznego pola elektrycznego
Koncentracja- elektronów i dziur określamy, jako liczbę tych nośników w jednostce objętości
Ruchliwość- dziur i elektronów, jest stosunkiem prędkości unoszenia od natężenia pola elektrycznego. Koncentracja i ruchliwość nośników zależą przede wszystkim od temperatury i rodzaju materiału, analogicznie, więc przewodnictwo elektryczne także jest uzależnione przede wszystkim od tych czynników. O zależności temperaturowej przewodnictwa w metalach decyduje tylko zmniejszanie się ruchliwości wraz ze wzrostem temperatury(koncentracja nośników jest bardzo duża i nie zależy od temperatury).Zależność temperaturową wyraża się poprzez opór (R1/):
[R = R 0 1 + α (T− T0 ) R0 - opór w temperaturze to - średni współczynnik temperaturowy.
Pomiary i obliczenia: Celem ćwiczenia jest wyznaczenie zależności przewodnictwa od temperatury. Aby to zrobić trzeba było stopniowo podgrzewać wodę w specjalnym pojemniku za pomocą grzałki. Wodę podgrzewano przy każdym podejściu o około 5 stopni Celsjusza. Dane zostały spisane i przedstawione za pomocą wykresów.
Półprzewodnik
27,8 | 216000 |
---|---|
32,3 | 178000 |
39,5 | 131000 |
45,1 | 105000 |
49,5 | 89000 |
51,3 | 83000 |
54 | 75000 |
Przewodnik
23,3 | 108 |
---|---|
27,8 | 110 |
32,3 | 112,5 |
38,5 | 116 |
45,1 | 120 |
48,5 | 121,5 |
51,3 | 124 |
54 | 125 |
3) Wnioski: Opór jest zależny od temperatury. Im mniejszy opór właściwy posiada dany materiał, tym jest lepszym przewodnikiem elektryczności . Opór przewodników inaczej reaguje na temperaturę niż opór półprzewodników. W przypadku przewodnika Im wyższa temperatura tym opór wzrasta. Zaś z półprzewodniku wzrost temperatury powoduje spadek oporu. Takie właściwości przewodników i półprzewodników zależą od materiału, z którego są wykonane. W zależności od potrzeb właściwości te używa się w różnych systemach.