Главная страница
Навигация по странице:

  • 4. Что характерно для однородного ЭСП

  • Лабораторные работы электричество. Физика. Электричество и магнетизм


    Скачать 1.74 Mb.
    НазваниеФизика. Электричество и магнетизм
    АнкорЛабораторные работы электричество
    Дата12.05.2022
    Размер1.74 Mb.
    Формат файлаpdf
    Имя файлаelectr.pdf
    ТипКонтрольные вопросы
    #525469
    страница2 из 7
    1   2   3   4   5   6   7
    4. Какие величины позволяет измерить мультиметр?
    5. Как необходимо подсоединить мультиметр для измерения тока Какие входы мультиметра нужно задействовать В какую позицию установить переключатель режимов
    6. Как подсоединить мультиметр для измерения переменного напряжения
    7. Как измерить сопротивление мультиметром? Какова точность измерения
    8. Куда следует подключать блок Интегратор тока Для чего он предназначен Работа № 1 ИССЛЕДОВАНИЕ ЭЛЕКТРОСТАТИЧЕСКОГО ПОЛЯ МЕТОДОМ МОДЕЛИРОВАНИЯ ЦЕЛЬ построение картины силовых линий и эквипотенциальных поверхностей исследуемого электростатического поля, определение напряженности исследуемой точки поля. ОБОРУДОВАНИЕ генератор постоянного напряжения, слабопроводящая пластина c электродами, зонд, мультиметр. Введение Электрический заряд создает в окружающем пространстве поле – особую форму материи, посредством которой осуществляется взаимодействие между электрическими зарядами. Пространство, в котором есть электрическое поле, является областью проявления электрических сил. Электростатическое поле в каждой точке характеризуется значениями напряженности E и потенциала

    , которые являются силовой и энергетической характеристиками поля в данной точке. Электрическое поле можно изобразить графически с помощью силовых линий. Силовая линия – это линия, касательная к которой в каждой точке совпадает с вектором напряженности электрического поля. Силовые линии не пересекаются, так как напряженность поля в каждой точке имеет одно определенное направление. Для графического изображения поля можно использовать либо силовые линии, либо эквипотенциальные поверхности. Эквипотенциальной поверхностью называют геометрическое место точек одинакового потенциала. На рис. 1 показаны силовые сплошные) и эквипотенциальные пунктирные) линии электростатического поля, созданного заряженной плоскостью и точечным зарядом. Эквипотенциальные линии изображены в сечении эквипотенциальных поверхностей плоскостью чертежа. Эквипотенциальные поверхности проводят с одинаковым шагом


    . Как и силовые линии, они не пересекаются, так как каждой точке поля соответствует только одно значение Рис. 1. Картина эквипотенциальных и силовых линий

    21 Перемещение заряда вдоль эквипотенциальной поверхности не требует совершения работы A =


    = 0, так как


    = 0. С другой стороны, работа силы F на элементарном перемещении dl
    2 1
    cos
    A
    F dl


     

    , откуда следует, что при F

    0 и dl

    0 величина cos

    = 0. Это означает, что действующая на заряд сила перпендикулярна перемещению вдоль поверхности равного потенциала. Следовательно, силовые линии перпендикулярны любой эквипотенциальной поверхности (рис. 2).
    Рис. 2. Расположение силовых (сплошная) и эквипотенциальных (пунктирная) линий Связь потенциала с напряженностью поля в данной точке выражается соотношением grad
    E

     
    ,
    (1) где grad
    d
    d
    d
    i
    j
    k
    dx
    dy
    dz







    (2) Градиент функции

    (x, y, z) есть вектор, направленный в сторону максимального возрастания этой функции, модуль которого равен производной функции

    потому же направлению grad
    d
    n
    dn



    ,
    (3) где n – единичная нормаль к эквипотенциальной поверхности. Таким образом, из выражений (1) и (3) следует, что вектор напряженности электростатического поля в каждой точке численно равен быстроте изменения потенциала вдоль силовой линии и направлен в сторону убывания потенциала
    d
    E
    n
    dn

     
    (4) Метод исследования поля При конструировании многих электронных приборов требуется изучение электростатического поля в пространстве, заключенном между электродами. Изучить поле – это значит определить в каждой его точке значения и

    . Теоретический расчет
    E
    и

    возможен лишь в случае полей, создаваемых электродами простой конфигурации. Сложные электростатические поля исследуют экспериментально.

    22 Для изучения полей используют экспериментальные методы их моделирования. Один из них основан на применении слабопроводящей пластины с электродами. Электростатическое поле заменяют электрическим полем, в котором на электроды подают такие же потенциалы, как ив моделируемом поле. Несмотря на движение заряженных частиц, плотность зарядов на электродах постоянна, так как на место зарядов, уходящих по слабопроводящей пластинке, непрерывно поступают новые. Поэтому заряды электродов создают в пространстве такое же электрическое поле, как и неподвижные заряды той же плотности, а электроды являются эквипотенциальными поверхностями. Использование пластины позволяет применять токоизмерительные приборы, более простые и надежные в работе, чем электростатические. При исследовании поля находим положение эквипотенциальных поверхностей, используя для измерения потенциалов точек поля метод зонда. Электрический зонд представляет собой остроконечный проводник, который помещают в ту точку, где нужно измерить потенциал. В проводящей среде потенциал зонда равен потенциалу исследуемой точки поля. Полученная картина эквипотенциальных поверхностей исследуемого поля позволяет провести силовые линии (ортогонально поверхностями вычислить значение напряженности E в любой точке по формуле (4), как среднее значение на участке длины

    n:
    1 2
    E
    n
    n
      


     



    ,
    (5) где

    1
    и

    2
    – потенциалы соседних эквипотенциальных поверхностей,

    n – кратчайшее расстояние между ними (по нормали. В настоящей работе для изучения электростатического поля используют метод слабопроводящей пластины. Описание установки Для исследования электростатического поля собирают электрическую цепь по схеме, представленной на рис. 3. Если зонд 3 поместить в произвольную точку пластины 5, то мультиметр
    1 покажет значение потенциала поля в этой точке, измеренное относительно электрода 2, потенциал которого принимается равным нулю. Совокупность точек исследуемого поля с таким же значением потенциала образует эквипотенциальную поверхность.

    23 Порядок выполнения работы Выполнение измерений

    1. Соберите электрическую цепь по схеме, показанной на рис. 3. Рис.
    3. Электрическая схема – мультиметр (режим V 20 В, входы электроды 3 – зонд 5 – слабопроводящая пластина
    6 – входы для подключения блоков рис. 4); 7 – блок моделирования полей генератор постоянного напряжения (регулируемое напряжение
    0...+15 В) Рис. 4. Входы для подключения блоков 1, 3 – входы для подключения генератора постоянного напряжения 2 – вход для подключения зонда 4, 5 – входы для подключения мультиметра
    2. Ручку 4 регулировки напряжения генератора постоянных напряжений (см. рис. 3 нас) установите влево до упора. Включите генератор.
    3. Касаясь электродов зондом 3, определите, какой электрод имеет нулевой потенциал

    0 4. Вращая ручку 4 регулировки напряжения, установите потенциал другого электрода (по заданию преподавателя, контролируя его мультиметром. Значения потенциалов электродов укажите на картине поля. Таким образом, найдены две эквипотенциальные поверхности.
    5. Перемещая зонд от электрода с нулевым потенциалом, находите точки с потенциалом

    1
    = 2 Ви наносите их на картину поля. При этом удобно начать сточки на оси симметрии поля, затем смещать зонд влево или вправо от оси с постоянным шагом (10…20 мм, и, двигая по прямой параллельной оси симметрии, найти точку заданного потенциала. По возможности для первой и последней эквипотенциальных линий найдите по 2–3 точки за электродами
    6. Соедините точки одинакового потенциала плавной линией. На картине поля укажите значение потенциала данной линии.
    7. Проведите измерения для каждой поверхности равного потенциала

    i
    = 4,
    6, 8, 10, 12 В.

    24 Обработка результатов измерений

    1. Постройте график зависимости потенциала от расстояния от электрода с нулевым потенциалом

    (r).
    2. На картине исследуемого поля покажите силовые линии.
    3. Для трех точек поля, заданных преподавателем, рассчитайте значение напряженности электростатического поля по формуле (5).
    4. В выводе по работе сделайте анализ исследуемого поля выясните, где располагается область более сильного поля и чем она выделяется на картине поля и на графике

    (r). Контрольные вопросы. Дайте определение эквипотенциальной поверхности. Каковы ее свойства
    2. Назовите свойства силовых линий поля.
    3. Отчего зависит сила, действующая на заряд в электростатическом поле
    (ЭСП)?

    4. Что характерно для однородного ЭСП?
    5. Запишите уравнение, связывающее величины
    E
    и

    6. Как направлены векторы
    E
    ,
    F
    , grad

    и ускорения частицы a , движущейся в ЭСП?
    7. Как проводят эквипотенциальные и силовые линии на картине исследуемого поля
    8. Как определяют направление силовых линий, используя свойства вектора градиента потенциала
    9. Каким образом в работе находят напряженность в точках исследуемого
    ЭСП?
    10. Укажите назначение мультиметра в электрической цепи. Литература. Детлаф, А.А. Курс физики / А.А. Детлаф, Б.М. Яворский. – М Высшая школа, 1989.– §§ 13.3, 13.4, 14.1.
    2. Калашников, С.Г. Электричество / С.Г. Калашников.– М Наука, 1977. –
    §§ 8, 9, 13, 19, 20, 62.

    25 Работа № 2 ОПРЕДЕЛЕНИЕ ЕМКОСТИ КОНДЕНСАТОРА ЦЕЛЬ ознакомиться с методами определения емкости конденсатора С. ОБОРУДОВАНИЕ генератор напряжений, мультиметры, миниблоки Интегратор тока, Ключ, Конденсатор эталонной (известной) емкости, Конденсатор неизвестной емкости. Введение Измерение емкости конденсатора можно осуществить различными методами. В данной работе в основу измерения емкости положено соотношение между зарядом конденсатора Q, его емкостью C и разностью потенциалов U на обкладках конденсатора
    Q
    CU

    (1) Методизме рения Метод измерения емкости конденсатора включает в себя градуировку интегратора тока, определение неизвестной емкости двумя методами, контроль правильности результата градуировки путем измерения емкости C батареи из двух конденсаторов известной емкости. В данной работе для измерения заряда используется интегратор тока. При этом величина заряда, прошедшего через него, пропорциональна показанию вольтметра n:
    Q
    n


    ,
    (2) где

    – градуировочная постоянная. Расчетную формулу для измеряемой емкости найдем, используя равенства) и (2):
    /
    C
    n U


    (3) Определение градуировочной постоянной (градуировку прибора) выполняют также с помощью формулы (3), проводя измерения для эталонного конденсатора с известной емкостью С. При этом выражение э
    э э
    /
    С U n
     
    (4) позволяет рассчитать величину

    (величины с индексом э относятся к измерениям с эталонным конденсатором. Для проверки правильности градуировки прибора необходимо сего помощью провести измерение какой-либо известной емкости. Для этого можно использовать емкость, полученную путем соединения двух конденсаторов э их, предварительно измерив неизвестную емкость х. Сравнивая измеренное значение емкости соединенных конденсаторов С
    эксп с рассчитанным по известным формулам для параллельного (C
    расч
    = Си последовательного (1/C
    расч
    = С) соединений, проверяем надежность градуировки.

    26 Описание установки Схема электрической цепи представлена на рис. 1, монтажная схема – на рис. 2. Рис. 1. Электрическая схема 1 – генератор постоянного регулируемого напряжения В 2 – переключатель миниблок Ключ 4 – исследуемый конденсатор 5 – демпфирующий ключ 6 – интегратор тока 7 – миниблок Интегратор тока 8 – мультиметр (режим V 20 В, входы COM,
    V

    ); 9 – мультиметр (режим V 20 В, входы COM, V

    ) Для зарядки конденсатора переключатель 2 устанавливают в положение А, а демпфирующий ключ 5 замыкают (положение Сброс. Конденсатор заряжают до напряжения U не более 4 В, контролируемого вольтметром 9. Перед измерением демпфирующий ключ 5 размыкают, а переключатель 2 переводят в положение В. При этом заряд, имеющийся на обкладках конденсатора, пройдет через интегратор тока и будет зафиксирован вольтметром 8 (показание вольтметра n). Рис. 2. Монтажная схема

    27 Порядок выполнения работы Выполнение измерений

    1. С помощью мультиметра измерьте неизвестную емкость конденсатора С см. с. 13), запишите результат в табл. 1, точность измерения мультиметра

    C
    = 5 %.
    2. Соберите электрическую цепь по схеме, приведенной на рис. 2, подключив конденсаторы параллельно.
    3. Зарядите конденсаторы, для этого а) демпфирующий ключ 5 интегратора 7 установите в положение Сброс б) переключатель 2 установите в положение А в) регулируя напряжение зарядки конденсатора ручкой регулировки напряжения (рис. 3, с, установите его не более 4 В (отсчет по мульти- метру 9).
    4. Разрядите заряженный конденсатор через интегратор. Для этого разомкните демпфирующий ключи переведите переключатель 2 в положение В. Запомните максимальное показание мультиметра 8.
    5. Повторите пункты 3 и 4 несколько раз, подобрав такое напряжение зарядки, при котором показания n мультиметра 8 при разрядке составили
    9–10 В (величина, пропорциональная заряду конденсатора. Запишите это напряжение в табл. 1 и далее входе лабораторной работы не изменяйте его. Таблица 1
    № Напряжение зарядки конденсатора U = В Известный конденсатор
    С
    э
    = ± мкФ Неизвестный конденсатор С мкФ Соединение конденсаторов параллельное последовательное э, дел х, дел
    n, дел, дел
    1

    5 измерений
    5 Среднее
    6. Не меняя напряжение, выполните 5 измерений записывая значения в табл. 1 (параллельное соединение.
    7. Подключите последовательно соединенные конденсаторы и выполните 5 измерений n, запишите результаты в табл. 1.
    8. Проведите измерения величины n для эталонного и неизвестного конденсаторов отдельно.

    28 Обработка результатов измерений

    1. Используя данные табл. 1, рассчитайте градуировочную постоянную формула 4).
    2. Рассчитайте неизвестную емкость хи емкость параллельно и последовательно соединенных конденсаторов по формуле (3). Результаты расчетов записывайте в табл. 2.
    Таблица 2
    С
    х
    , мкФ Емкость соединения С, мкФ Параллельное Последовательное эксп. мультиметр эксп. расч. эксп. расч. эксп расч расч
    100%
    C
    С
    С



    эксп расч расч
    100%
    C
    С
    С


    =
    3. Оцените относительную погрешность величины С э 2
    2
    x
    х
    C
    С
    n
    U







    , где
    ,
    ,

    U
    = 1,2 %,
    4. Используя значения емкостей э их, по формулам для соединения конденсаторов вычислите величины C
    расч
    5. Найдите относительное отклонение опытных значений от C
    расч
    (в %).
    6. Сопоставляя это отклонение с относительной погрешностью измерений
    x
    C

    , сделайте заключение о точности измерений.
    7. Сравните результаты измерения С
    x
    К он т рольные вопросы. Дайте определения величин емкости проводника и конденсатора.
    2. От каких величин зависит емкость проводника и конденсатора
    3. Как изменится емкость конденсатора при изменении проницаемости диэлектрика или расстояния между обкладками d в случае а) конденсатор отключен от источника тока б) без отключения
    4. Запишите формулы для расчета емкости при последовательном и параллельном соединениях конденсаторов. Как изменяется емкость при параллельном и последовательном соединениях по сравнению с емкостью одного конденсатора
    5. Сравните параметры (заряд, напряжение) одного конденсатора и батареи конденсаторов, соединенных а) последовательно б) параллельно.

    29 6. Какую величину измеряют интегратором Отчего зависят показания n прибора
    7. Что показывает величина градуировочной постоянной

    ?
    8. Какие величины необходимо измерить для градуировки прибора
    9. Какие формулы используют для определения

    , С
    х
    , С
    эксп,
    С
    расч
    ? Литература. Детлаф, А.А. Курс физики / А.А. Детлаф, Б.М. Яворский. – М Высшая школа, 1989.– §§ 16.2, 16.3.
    2. Калашников, С.Г. Электричество / С.Г. Калашников.– М Наука, 1977. –
    §§ 31, 32.

    30 Работа № 3 ИЗУЧЕНИЕ ТЕМПЕРАТУРНОЙ ЗАВИСИМОСТИ СОПРОТИВЛЕНИЯ ПРОВОДНИКА И ПОЛУПРОВОДНИКА ЦЕЛЬ определение температурного коэффициента сопротивления (ТКС) проводника и ширины запрещенной зоны полупроводника. ОБОРУДОВАНИЕ генератор постоянного напряжения, миниблоки Исследование температурной зависимости сопротивления проводника и полупроводника, Ключ, мультиметры. Введение По электрическим свойствам вещества разделяют натри класса проводники, диэлектрики и полупроводники. Типичными проводниками являются металлы, обладающие малым удельным сопротивлением – менее 10
    –6
    Ом

    м. Удельное электросопротивление полупроводников

    обычно лежит в пределах 10 6
    …10 14
    Ом

    м. Материалы, у которых величина

    больше 10 14
    Ом

    м, относятся к диэлектрикам. Полупроводниками являются ряд элементов
    III–VI групп таблицы элементов Д.И. Менделеева (B, Ge, Si, As, Te и т.д.), а также большое число химических соединений (GaAs, GaP, ZnS, SiC и др. В зависимости от внешних условий (температура, давление) одно и тоже вещество может относиться к разным классам. Например, германий при температуре жидкого азота 77 К – диэлектрик, при комнатной температуре – полупроводника жидкий Ge – проводник. Теория дает более обоснованную классификацию веществ. Согласно квантовой теории электроны в атоме могут иметь только определенные значения энергии, которые называют энергетическими уровнями. Именно эти уровни при объединении отдельных атомов в кристалл образуют разрешенные энергетические зоны. Промежуток, разделяющий такие зоны, называют запрещенной зоной (рис. 1). Энергетическая зона считается заполненной, если все уровни зоны заняты электронами. При этом согласно принципу Паули на одном энергетическом уровне может находиться не более двух электронов, имеющих противоположно направленные спины. Зона считается свободной, если незаняты все уровни этой зоны. Рис. 1. Энергетические зоны Обозначения энергетических зон
    ВЗ – валентная СЗ – свободная

    W – запрещенная. Штриховкой отмечена заполненная часть зоны (при температуре Т = 0 К)

    31 Если валентные электроны атомов, ответственные за электрические свойства вещества, образуют полностью заполненную (валентную) зону так, что последующая разрешенная зона (зона проводимости) свободна, то электропроводность такого вещества равна нулю, и оно является диэлектриком. Действительно, при протекании тока в веществе происходит движение электронов под действием внешнего электрического поля, что предполагает увеличение энергии электронов, те. переход их на более высокий незанятый энергетический уровень. Эти уровни отсутствуют в случае заполненной валентной зоны, а значит, в веществе с такой зонной структурой электрон не может ускоряться внешним электрическим полем. Для того, чтобы перевести электроны из валентной зоны в зону проводимости, им следует сообщить энергию, не меньшую, чем ширина запрещенной зоны

    W. Часть электронов приобретает эту энергию при облучении вещества светом или за счет теплового движения атомов. Поэтому при обычных температурах (T

    300 Кв зоне проводимости есть некоторое количество электронов. В зависимости от их концентрации вещество может быть либо диэлектриком, либо полупроводником, причем различие между этими классами определяется значениями ширины запрещенной зоны

    W и температуры. Для полупроводников при комнатной температуре

    W составляет
    0,02 – 2 эВ, а для диэлектриков – больше 2 эВ. Температурная зависимость сопротивления полупроводников определяется концентрацией носителей тока – электронов, перешедших в зону проводимости. При увеличении температуры их количество экспоненциально возрастает, поэтому сопротивление R чистых полупроводников уменьшается с ростом температуры T по закону
    R = A·exp(

    W/2kT),
    (1) где A – величина, слабо зависящая от температуры k – постоянная Больцмана, равная 1,38

    10
    –23
    Дж/К. Проводники имеют другую зонную структуру. Валентные электроны заполняют зону примерно наполовину (см. рис. 1), при этом электроны могут свободно перемещаться под действием внешнего электрического поля. Валентная зона является зоной проводимости. В проводнике концентрация свободных электронов не зависит от температуры – в этом основное отличие проводника от полупроводника и диэлектрика. Для проводников зависимость сопротивления от температуры значительно слабее, чем для диэлектриков. Она определяется рассеянием энергии электронов при взаимодействии с ионами кристаллической решетки. С ростом температуры увеличивается амплитуда колебаний ионов, что ведет к снижению длины свободного пробега электронов проводимости в металле. При этом электрическое сопротивление
    R проводников увеличивается по линейному закону
    R = R
    0
    (1+

    t),
    (2)

    32 где t – температура в градусах Цельсия R
    0
    – сопротивление проводника при
    0

    С

    – температурный коэффициент сопротивления (ТКС). Методика определения величины Т К Спр овод ник аи ширины запрещенной зоны полупроводника Уравнение (2) температурной зависимости сопротивления проводника в координатах Rt изображается прямой линией, угловой коэффициент которой. По величине К можно определить значение ТКС исследуемого проводника

    = K
    1
    /R
    0
    ,
    (3) где R
    0
    – значение R при температуре 0

    С определяют путем экстраполяции линейной зависимости до t = 0

    С. Величину углового коэффициента экспериментальной зависимости определяют по графику или с помощью метода наименьших квадратов (см. приложение 1). Для полупроводника зависимость сопротивления от температуры нелинейная, поэтому для определения ее параметров используют функциональные шкалы ln R – 1/T. Действительно, логарифмируя уравнение (1), получаем) Эта зависимость ln R от 1/T является линейной с угловым коэффициентом
    K
    2
    =

    W/2k, что позволяет найти ширину запрещенной зоны полупроводника по формуле

    W = 2k K
    2
    (5) Таким образом, для определения величины ТКС проводника и ширины запрещенной зоны полупроводника

    W достаточно получить экспериментально температурные зависимости их сопротивления. Описание установки Электрическая схема установки показана на рис. 2, монтажная схема – на рис. 3.
    Электронагреватель 2 подсоединен к генератору постоянного напряжения В. При включении генератора начинается нагрев исследуемых образцов. Для измерения сопротивления в режиме непрерывного нагрева образцы и 5 с помощью переключателя 7 поочередно подсоединяют к цифровому мультиметру 9. Температуру образцов измеряют с помощью термопары
    3, сигнал с которой подается на мультиметр 10 (клеммы измерения температуры Рис. 2. Электрическая схема
    1 – генератор постоянного напряжения (постоянное регулируемое напряжение В 2 – электрона- греватель; 3 – термопара 4, 5 – исследуемые образцы проводника и полупроводника блок Исследование температурной зависимости сопротивления проводника и полупроводника переключатель 8 – блок Ключ 9 – цифровой мультиметр в режиме измерения сопротивления (режим

    200 Ом, входы COM, V

    ); 10 – цифровой мультиметр в режиме измерения температуры (режим ОС, входы 5 см. с. 11, рис. 4) Рис. 3. Монтажная схема установки 11 – ручка регулировки напряжения (0...+15 В 6, 8, 9, 10 – см. рис. 2 Порядок выполнения работы Выполнение измерений

    1. Соберите электрическую цепь по монтажной схеме, приведенной на рис. 3. При подсоединении термопары к мультиметру необходимо учитывать полярность подсоединения проводов (см. с. 13).
    2. Установите необходимые режимы измерений мультиметров.
    3. Не включая генератор, измерьте сопротивление проводника (при полупроводника (R
    пп
    ) при комнатной температуре. Результаты измерений пр,
    R
    пп и температуры t (С) запишите в таблицу.

    34
    Таблица

    t,

    C пр, Ом
    R
    пп
    , Ом ln R
    пп
    Т, К Т, К 1
    2
    t комн
    20 25

    70 Средняя точка
    4. Установите ручку регулировки напряжения 11 (см. рис. 3) в крайнее правое положение.
    5. Включите генератор постоянного напряжения. При повышении температуры на 5 С измеряйте сопротивления образцов при R
    пп
    , переключая ключ. Измерения проводите до температуры 70 С. Все результаты записывайте в таблицу.
    6. По окончании измерений отключите генератор постоянного напряжения. Обработка результатов измерений

    a) для проводника пр. Поданным таблицы постройте график температурной зависимости сопротивления проводника от температуры. Ось температуры необходимо начать с 0 о
    С.
    2. По графику определите сопротивление R
    0
    при температуре t = 0 С, а также угловой коэффициент прямой K
    1
    и его относительную погрешность К (см. приложение 1).
    3. По формуле (3) вычислите величину ТКС

    исследуемого проводника и по ее значению определите материала проводника (см. табл. 2.3 приложение. Оцените относительную погрешность ТКС по формуле
    2 К, где погрешность

    R величины R
    0
    определяется разбросом точек относительно проведенной прямой (см. приложение 1) или приборной погрешностью мультиметра 1 %. б) для полупроводника
    (R
    пп
    )
    1. Поданным таблицы постройте два графика один в координатах R
    пп
    t проведите плавную кривую линию, которая повторяет ход нанесенных точек, а второй – в координатах ln R
    пп
    –1/T (нанесите среднюю точку и проведите прямую линию. Линейный характер второго графика показывает, что зависимость сопротивления полупроводника от температуры действительно экспоненциальная.

    35 2. Определите по второму графику угловой коэффициент прямой K
    2
    и его относительную погрешность К. По формуле (5) вычислите величину

    W полупроводника. Ее значение выразите в джоулях и электрон-вольтах. По величине ширины запрещенной зоны определите материал проводника (табл. 2.4 приложение 2).
    4. Укажите относительную погрешность величины

    W:

    W
    = В выводе по работе проведите сравнительный анализ полученных температурных зависимостей сопротивления проводника и полупроводника. Сравните величины ТКС проводника и ширины запрещенной зоны полупроводника с табличными значениями. Контрольные вопросы. От каких величин зависит электрическое сопротивление проводника Запишите формулу зависимости R от размеров проводника и температуры.
    2. Чем обусловлена температурная зависимость R(t) для проводника
    3. Что показывает величина ТКС проводника
    4. Запишите формулу зависимости сопротивления полупроводника от его размеров и температуры.
    5. Как можно объяснить сильную зависимость сопротивления полупроводника от температуры
    6. Чем определяется значение

    W полупроводника Какие величины зависят от этой характеристики полупроводника
    7. Какие приборы используются для измерения сопротивления и температуры. Укажите режимы и входы для подключения цифровых мультиметров в данной лабораторной работе.

    1   2   3   4   5   6   7


    написать администратору сайта