„BADANIE ZALEŻNOŚCI OPORU PRZEWODNIKA I PÓŁPRZEWODNIKA OD TEMPERATURY”
CEL DOŚWIADCZENIA
Ćwiczenie polegało na wyznaczeniu i porównaniu temperatur, charakterystyki oporu przewodnika, czyli metalu i półprzewodnika oraz obliczenie ich podstawowych parametrów.
PRZEBIEG ĆWICZENIA
Doświadczenie prowadzone było w cylindrycznym naczyniu w kąpieli olejowej, gdzie centralnie umieszczona została grzałka zasilana z autotransformatora, dzięki niej można było zmieniać temperaturę. W tej samej odległości od niej z trzech stron umieszczone były: badany przewodnik i półprzewodnik oraz termopara do pomiaru temperatury. Pomiar rezystancji metalu odbył się bezpośrednio za pomocą omomierza. Oporność półprzewodnika wyznaczałyśmy się pomiar prądu płynący w obwodzie zasilanym zewnętrznym zasilaczem przy stałym napięciu kontrolowanym na woltomierzu. Ustawienia przyrządów: Pomiar oporu przewodnika na zakresie 200 Ω. Pomiar napięcia na zakresie 20V. Pomiar prądu na zakresie 200mA. Pomiar temperatury na zakresie 0 oC. Ustawienia zasilacza dokonuje się jedynie potencjometrem FINE, ustawiając napięcie na wartość U0=0.7V.
Tab 1
Obliczenia
Tab 2
Obliczenia
WNIOSKI:
Dla przewodnika rezystancja pod wpływem temperatury wzrasta liniowo. Wiąże się to z tym że koncentracja w metalach jest bardzo duża i niewiele się zmienia.
Opór elektryczny półprzewodników maleje wraz ze wzrostem temperatury a zależność ta nie jest liniowa.
Energia aktywacji w półprzewodnikach zmienia się pod wpływem temperatury bardzo silnie.
Opór elektryczny przewodników metalowych wzrasta ze wzrostem temperatury.
Błędy pomiarowe są bardzo trudne do wyeliminowania, gdyż wynikają z niedokładności i niedoskonałości urządzeń pomiarowych: miernika rezystancji, termometru, wpływ rezystancji użytych połączeń i przewodów, opóźnienie odczytu rezystancji względem odczytu temperatury.