II. Температурная зависимость сопротивления металлов

1. По заданию преподавателя поставьте переключатель «Образец» на установке 1 в положение 1 или 2, что соответствует медному проволочному термистору или термистору из сплава.

2. Занесите в таблицу 2 значения температуры (правая шкала на установке 2) и сопротивления термистора (левая шкала на установке 2).

3. Через каждые 10 С снимите показания сопротивления R проволочного резистора и занесите их в таблицу 2 (нагрев производить до температуры 120 С).

4. Отключите термостат (светодиод погаснет) и включите вентилятор, нажав кнопку «Вентилятор» (загорится светодиод).

5. Снимите показания величины сопротивления при охлаждении для тех же значений температуры, что и при нагреве, и занести их в таблицу 2.

6. Поделите измеренные значения сопротивления R на величину сопротивления R₀ при начальной температуре и результат занесите в таблицу.

7. По результатам измерений постройте график зависимости отношения R/R₀ от температуры Т.

8. определите величину температурного коэффициента сопротивления _R, как тангенс угла наклона прямой на полученном графике:

_R  tg. (11)

Таблица 2

ТЕРМИСТОР
№ п.п.	t, С	T, К	R, Ом		RСР, Ом
			НАГРЕВ	ОХЛАЖДЕНИЕ
1
2
10
Температурный коэффициент сопротивления R  К^^1

9. Рассчитайте абсолютную ошибку _R измерения температурного коэффициента сопротивления. В данной работе измерения этой величины – косвенные, следовательно, расчет погрешностей каждый раз проводится по следующей формуле (так как  измеряется по углу наклона, и _R  ₂  ₁):

_R    _R. (12)

Здесь R – величина, на которую отличаются от среднего значения данные измерений сопротивления при нагревании и охлаждении.

Контрольные вопросы

1. Какие вещества с точки зрения зонной теории твердых тел являются полупроводниками?

2. Какая схема энергетических зон соответствует чистому (собственному) полупроводнику?

3. В чем состоит физический смысл запрещенной зоны в полупроводнике?

4. Как зависит электропроводность полупроводников от температуры?

5. Как определить ширину запрещенной зоны полупроводников?

6. Какой вид имеет зависимость lnR как функция от для полупроводникового термистора?

7. Когда чаще всего перегорает лампа в момент включения или в момент ее горения? Дать объяснение.

8. Почему и как изменяется сопротивление металлов?

9. Где в технике используется температурная зависимость металлов?

10. Можно ли применять полупроводниковые термисторы для измерения низких и высоких температур?

11. Чувствительность каких термисторов выше: металлических или полупроводниковых и почему?

Список литературы

1. Савельев И.В. Курс общей физики в 3-х тт. Т. 2. Электричество и магнетизм. Волны. Оптика. – М.: – Наука, 2005. – 496 с.

2. Физика твёрдого тела: Учебное пособие для технических университетов / И.К.Верещагин, С.М. Кокин, В.А. Никитенко, В.А. Селезнёв, Е.А. Серов; Под ред. И.К. Верещагина. – М.: Высшая школа, 2001. – 237 с.

3. Никитенко В.А., Кокин С.М. Физика. Часть III. Конспект лекций. – М.: МИИТ, 2007. – 196 с.

4. Наумов Н. П. Физические свойства полупроводников. М.: МИИТ, 1996.

12