Описание лабораторной установки

 

Установка состоит из термостата, в который помещены исследуемые образцы (проволочное сопротивление и полупроводник - терморезистор), цифрового омметра, термометра, переключателя.

 

 

     

 

а) Схема установки

 

 

б) Внешний вид установки

Рис.2.

 

Исследуемые образцы помещены в стеклянные пробирки с клеммами для подключения в цепь. 

Принципиальная схема лабораторной установки изображена на рис. 2, где 1 - термостат;  2 - термометр;  3 - цифровой омметр Щ34;   4 - проволочное сопротивление и полупроводник; 5 - переключатель.

 

ПОРЯДОК ВЫПОЛНЕНИЯ РАБОТЫ

 

1. Включите термостат и цифровой омметр с разрешения преподавателя.

2. По мере нагревания металла и полупроводника, начиная с 30°С с интервалом 10°, измерять сопротивление металла и при этой же температуре - полупроводника, данные занести в таблицы 1 и 2. Измерения проводить до 90°С.

3. После окончания работы выключите термостат и омметр.                                                                                                                                           

Таблица 1

№ п/п	t, °С	R,Ом	Ro, Ом	a, 1/град
1
2
3
4
5
6
7

    

Таблица 2

№ п/п	t, °С	R, Ом	Т, К	, К^-1		De, Дж	De, эВ
1
2
3
4
5
6
7

ОБРАБОТКА РЕЗУЛЬТАТОВ ИЗМЕРЕНИ Й

 

1. По данным таблицы 1 постройте график , который отра-жает формулу (2). Определите из графика сопротивление R₀ при 0⁰С и R₀a, как тангенс угла наклона, а затем температурный коэффициент сопротивления a. Полученные величины запишите в таблицу 1.

  Пользуясь справочными материалами, определите материал, из которого изготовлен проводник.

2. По данным таблицы 2 постройте график зависимости , 

который отражает формулу (8) после логарифмирования. На графике величина  есть тангенс угла наклона. Определив величину , можно найти энергию активации полупроводника De. Запишите в таблицу 2 значение энергии активации De, выраженное в Дж и эВ.

3. Определите материал полупроводника, из которого он изготовлен. 

Энергия активация некоторых веществ указана в таблице 3 в эВ.

                                                                                                            

                                                                                                  Таблица 3

Полупроводник	Ширина запрещённой зоны, эВ	Полупроводник	Ширина запрещённой  зоны, эВ
Алмаз	5,4	Теллур	0,33-0,36
Германий	0,68 - 0,75	Сульфид свинца	0,18
Кремний	1,12	Мышьяк	1,2

КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ ДЛЯ ДОПУСКА К РАБОТЕ

 

1. Какие зависимости исследуются в работе?

2. Для чего в работе используется переключатель?

3. Расскажите, как пользоваться цифровым омметром.

4. Опишите метод, применяемый в работе, для определения коэффициента сопротивления металла и энергии активации полупроводника.

5. Каков температурный интервал при измерении сопротивлений?

 

КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ ДЛЯ СДАЧИ РАБОТЫ

 

Как зависят сопротивление металлов и полупроводников от