Rok akad. 95/96 |
SPRAWOZDANIE Z WYKONANEGO ĆWICZENIA |
||
Wydział Elektryczny P.S
|
Temat : WYZNACZENIE CHARAKTERYSTYKI TEMPERATUROWEJ OPORU ELEKTRYCZNEGO METALI I PÓŁPRZEWODNIKÓW MATODĄ MOSTKOWĄ |
||
Sebastian Stefanowicz gr.13 |
|
||
Ćwicz. wykonano dnia : 28.11.1995 |
Ocena : |
Podpis : |
nr ćwiczenia 303 |
Dobre przewodnictwo elektryczne metali jest wynikiem występowania w nich dużej liczby elektronów swobodnych. Z wzrostem temperatury opór właściwy metali czystych zwiększa się. Wartość oporu w przybliżeniu wyraża się funkcja :
gdzie: Ro opór danego przewodnika w temperaturze 00C
R-opór danego przewodnika w temperaturze T
a-temperaturowy współczynnik oporu
Z równania tego otrzymamy :
Ponieważ nie znamy wartości Ro, współczynnik a obliczamy z dwóch pomiarów oporu w różnych temperaturach :
skąd
Niektóre stopy wieloskładnikowe metali wykazują bardzo słabą zależność od temperatury. Odznaczają się one jednocześnie wysoką wartością oporu właściwego. Przykładem takiego stopu jest KONSTANTAN (60%Cu + 40%Ni).
Półprzewodnikowe rezystory-termistory odznaczają się tym że ich przewodnictwo bardzo silnie zależy od temperatury. Termistory są najczęściej wykonywane z półprzewodników będących tlenkami metali przejściowych (np.dwutlenek tytanu TiO2, tlenek niklu NiO) poddanych odpowiedniej obróbce. Nośnikami prądu mogą być elektrony lub dziury w zależności od typu półprzewodnika. Dla termistorów klasycznych, których oporność maleje ze wzrostem temperatury, przebieg charakterystyki R=f(t) jest opisany zależnością :
gdzie: A i B - stała oporu i stała materiałowa.
Korzystając z tej zależności można wyznaczyć współczynnik temperaturowy termistora :
Aby wyznaczyć wartość B, określamy opory termistora dla dwóch temperatur T1, T2 :
skąd :
Charakterystyki temperaturowe oporu metali i półprzewodników pokazano na rysunku :
1-dobry przewodnik metaliczny (np.miedź)
2-materiał oporowy (konstan)
3-półprzewodnik (termistor)
Pomiaru oporu dokonuje się za pomocą mostka Wheatstone'a. Schemat całego zestawu pomiarowego jest pokazany na rysunku :
1-dobry przewodnik metaliczny
2-materiał oporowy
3-półprzewodnik (termistor)
M-grzejnik elektryczny
TABELA POMIAROWA :
Lp. |
T |
R [ W ] |
||
|
[ K ] |
miedź |
konstant |
termistor |
1. |
30 |
162 |
154 |
220 |
2. |
35 |
165 |
154 |
182 |
3. |
40 |
166 |
154 |
165 |
4. |
45 |
169 |
154 |
139 |
5. |
50 |
171 |
154 |
118 |
6. |
55 |
177 |
154 |
95 |
7. |
60 |
178 |
154 |
83 |
8. |
65 |
181 |
154 |
69 |
9. |
70 |
184 |
154 |
59 |
10. |
75 |
188 |
154 |
51 |
11. |
80 |
191 |
154 |
43 |
3