Badanie temperaturowej zależności oporu półprzewodnika (termistora)
Andrzej Zieliński 7.04.1995 r.
Informatyka godz. 7:30 - 9:00
I Tabela pomiarów :
R [Ω] |
ln R |
t [°C] |
T [°K] |
1/T [1/K] |
5300 |
8.57 |
23 |
296 |
3.37 * 10-3 |
4800 |
8.47 |
30 |
303 |
3.3 * 10-3 |
3420 |
8.14 |
40 |
313 |
3.19 * 10-3 |
2700 |
7.9 |
50 |
323 |
3.1 * 10-3 |
2020 |
7.61 |
60 |
333 |
3 * 10-3 |
1760 |
7.47 |
70 |
343 |
2.92 * 10-3 |
1500 |
7.31 |
80 |
353 |
2.83 * 10-3 |
1220 |
7.11 |
90 |
363 |
2.75 * 10-3 |
1000 |
6.91 |
100 |
373 |
2.68 * 10-3 |
U [V] |
powietrze I [mA] |
gliceryna I [mA] |
10 |
1.5 |
2.0 |
12 |
2.0 |
2.7 |
14 |
2.5 |
3.3 |
16 |
4.1 |
3.9 |
18 |
4.9 |
4.6 |
20 |
5.9 |
5.3 |
22 |
6.9 |
6.1 |
24 |
8.3 |
6.9 |
26 |
9.9 |
8.1 |
28 |
11.9 |
9.1 |
30 |
14.0 |
10.5 |
32 |
19.1 |
12.2 |
34 |
16.2 |
13.8 |
36 |
19.1 |
16.0 |
38 |
24.9 |
19.1 |
40 |
33.5 |
22.3 |
42 |
52.5 |
27.9 |
44 |
111.8 |
35.3 |
46 |
|
49.3 |
48 |
|
65.1 |
50 |
|
82.0 |
52 |
|
100.0 |
II Opis ćwiczenia :
Ćwiczenie przebiegało w kilku fazach :
Faza pierwsza: zdejmowaliśmy charakterystykę prądowo - napięciową termistora umieszczonego w powietrzu, a następnie w glicerynie o temperaturze pokojowej.
Faza druga: badaliśmy zależność temperaturową oporności termistora.
III Obliczenia :
Obliczam wartość energii aktywacji termistora korzystając ze wzorów:
gdzie k - stała Boltzmana = 1.38 * 10-23 J*K-1
IV Obliczenie i dyskusja błędów :
Błąd względny amperomierza ΔI = 1%
Błąd względny mostka Whestone'a ΔR = 1%
Błąd bezwzględny pomiaru temperatury ΔT=1°
Błąd bezwzględny woltomierza :
K = 0.5; Z = 150 ; 1dz = 2 V
Błąd pomiaru ΔlnR:
Błąd pomiaru Δ(1/T):
T |
296 |
303 |
313 |
323 |
333 |
343 |
353 |
363 |
373 |
Δ(1/T) |
1.1*10-5 |
1.1*10-5 |
1*10-5 |
0.9*10-5 |
0.9*10-5 |
0.8*10-5 |
0.8*10-5 |
0.7*10-5 |
0.7*10-5 |
Obliczam błąd ΔEG :
V Wnioski :
Z charakterystyki prądowo - napięciowej przeprowadzonej w ćwiczeniu wynika, że natężenie prądu przepływającego przez termistor umieszczony w glicerynie jest mniejsze od natężenia prądu przepływającego przez termistor umieszczony w powietrzu przy tych samych wartościach napięcia.
Z zależności temperaturowej oporu termistora wyznaczyłem energię aktywacji, która wynosi: EG = 0.41 ± 0.02 eV.