Задания. 1. С помощью двухкоординатного самописца ПДС исследовать зависимость сопротивления медного проводника от температуры

1. С помощью двухкоординатного самописца ПДС исследовать зависимость сопротивления медного проводника от температуры.

2. Построить график зависимости R(T), экстраполируя пунктиром экспериментальную кривую до 0⁰ К. Вычислить коэффициент для меди по формуле (3.2).

3. С помощью самописца исследовать зависимость сопротивления полупроводника от температуры.

4. Построить график зависимости ln , убедиться в справедливости формулы (3.5) и вычислить по формуле (3.6) значение ширины запрещенной зоны данного полупроводникового образца Δ Е.

7 8

печь

п. д.

пр. д.

Рис.3.4б. Вид установки сверху.

ИСТ

mA

9 (11)   10 (12)

Рис.3.5.

~100 B

Рис.3.4а. Экспериментальная установка.

на Xсамописца

3.4. Методические рекомендации

1. Второй свободный спай термопары, регистрирующей температуру образцов, помещается в сосуд с тающим льдом. Клеммы 13, 14 соединяют с входом X самописца, с работой которого следует ознакомиться по техническому описанию.

2. Для получения зависимости R(T) образцов 1 и 2 источник стабилизированного тока питания (рис.3.5) подключают к клеммам 9, 10 (11, 12), и сигнал с 9, 10 (11, 12) подается на вход Y самописца. Чувствительность прибора ПДС подбирают в соответствии с величиной сигнала опытным путем. Перо самописца устанавливают на нуль. Снятие зависимости производится в прямом (нагревание) и обратном (охлаждение) ходе при токе ~10÷ 50 mA.

Замечание: Зависимость R(T) для медного проволочного сопротивления следует получать при условии, что нуль по оси Y смещен вниз на две-три шкалы. Это необходимо для уменьшения цены деления в данном интервале сигналов, а значит и для увеличения крутизны зависимости R(T), получаемой на диаграмме с помощью ПДС.

3.Питание печи осуществляется с помощью «латра», подключенного к клеммам 7, 8. Контроль напряжения осуществляется по вольтметру латра. Это напряжение должно обеспечивать нагрев установки примерно до 120⁰ С в течение 3–5 мин. Печь отключают при подходе пера самописца к правой границе рабочего поля, что соответствует» 120⁰ С при чувствительности самописца по оси X 0, 1 mV/см в случае использования медь-константановой термопары с чувствительностью, равной 36, 5мкВ/К на входе X.

 

Контрольные вопросы

 

1. Объяснить линейную зависимость сопротивления металлов от температуры.

2. Чем обусловлена проводимость полупроводников с точки зрения зонной теории?

3. Как и почему сопротивление полупроводников зависит от температуры?

4. Как с помощью полученного графика можно определить ширину запрещенной зоны полупроводникового материала?

5. В чем заключается градуировка термометров сопротивления?