Rok akademicki 2004/05 |
Laboratorium z fizyki |
|||
Nr ćwiczenia:
21 |
Temat: Charakterystyki prądowo-napięciowe oporników nieliniowych |
|||
Wydział: Budownictwo.
Grupa: B.2.5 Lab. 9 |
Imię i nazwisko: Mariusz Rynko |
|||
Data wykonania |
Ocena |
Data zaliczenia |
Podpis |
|
14.10.2004 |
T |
|
|
|
|
S |
|
|
|
1. Wprowadzenie
Oporniki, których rezystancja nie podlega prawu Ohma, głoszącemu liniowa zależność pomiędzy przyłożonym napięciem a wywołanym prądem, lecz zmienia się wraz ze zmiana pewnego parametru, nazywamy opornikami nieliniowymi. Takimi opornikami są termistor i warystor.
a) Termistor jest elementem półprzewodnikowym zbudowanym ze spieków tlenków metali należących do tzw. grupy przejściowej (Ni, Co, Fe,...).
Opór termistora w dużo większym stopniu niż w metalach zależy od temperatury i którego współ. temperaturowy oporu może być dodatni - opór rośnie wraz ze wzrostem temp.(termistory PTC) lub ujemny (NTC).
b) Warystor (symbol VDR voltage dependent resistor) to opornik półprzewodnikowy, którego opór zależy od przyłożonego pola elektrycznego, czyli również napięcia.
Charakterystyka prądowo - napięciowa warystora wyraża się wzorem:
Z powodu niewystarczającej ilości czasu do przeprowadzenia w miarę poprawnego badania właściwości warystora na laboratorium, w mojej pracy ograniczyłem się jedynie do podania pewnych informacji teoretycznych na temat tego opornika.
2. Schemat układu pomiarowego.
Układ pomiarowy dla termistora
3. Ocena dokładności pojedynczych pomiarów.
W ćwiczeniu użyto następujące przyrządy:
zasilacz regulowany ZT-980-3
b) woltomierz analogowy
c) miliamperomierz
4. Tabela pomiarowa dla termistora.
Lp |
U |
ΔU |
I |
ΔI |
R |
ΔR |
|
[V] |
[V] |
[mA] |
[mA] |
[kΩ] |
[kΩ] |
1 |
15 |
0,15 |
10 |
0,38 |
1,50 |
0,07 |
2 |
18 |
0,15 |
15 |
0,38 |
1,20 |
0,04 |
3 |
20,5 |
0,15 |
20 |
0,38 |
1,03 |
0,02 |
4 |
22 |
0,15 |
25 |
0,38 |
0,88 |
0,02 |
5 |
22,5 |
0,15 |
30 |
0,38 |
0,75 |
0,02 |
6 |
22,5 |
0,15 |
35 |
0,38 |
0,64 |
0,01 |
7 |
23 |
0,15 |
40 |
0,38 |
0,58 |
0,01 |
8 |
23,5 |
0,15 |
45 |
0,38 |
0,52 |
0,01 |
9 |
23,5 |
0,15 |
50 |
0,38 |
0,47 |
0,01 |
10 |
22 |
0,15 |
100 |
1,5 |
0,22 |
0,01 |
11 |
22 |
0,15 |
150 |
1,5 |
0,15 |
0,00 |
12 |
21 |
0,15 |
200 |
1,5 |
0,11 |
0,00 |
13 |
20 |
0,15 |
225 |
1,5 |
0,90 |
0,00 |
5. Przykładowe obliczenia wyników pomiarów wielkości złożonej.
a) przykładowe wartości oporu termistora dla danego napięcia i prądu 
(tabela 4):
6. Rachunek błędów.
a) błąd maksymalny pomiaru oporności termistora obliczono za pomocą różniczki logarytmicznej:
