Файл: Электрические свойства и физические эффекты.docx

Скачать файл
Заказать решение

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 06.11.2023

Просмотров: 130

Скачиваний: 8

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.


Предел допускаемой приведенной погрешности, %

Наибольшая погрешность показаний, %

Допускаемая вариация, %

Наибольшая вариация, %

Прибор годен, забракован (указать причину).

5. Сделать выводы о проделанной работе согласно цели и полученным результатам.
6. Ответить письменно на контрольные вопросы:

1. Что такое термопара?

2. Какие физические эффекты положены в основу принципа действия термопар? В чем их суть?

3. Что такое коэффициент термоЭДС, что он характеризует? В каких единицах измеряется?

4. Определения относительного и абсолютного коэффициентов термоЭДС.

5. Определение эффекта Зеебека. В чем его суть?

6. Определение эффекта Пельтье. В чем его суть?

7. Эффект Томсона. В чем его суть?

8. Перечислите устройства или механизмы, в которых применяется эффект Зеебека. Опишите принцип действия любого из них.

9. Перечислите устройства или механизмы, в которых применяется эффект Пельтье. Опишите принцип действия любого из них.

10. Напишите формулу определения коэффициента термоЭДС, перечислите величины, в нее входящие, и их единицы измерения.

Лабораторная работа 4. Изучение температурной зависимости сопротивления полупроводников


Тема «Электрические свойства и физические эффекты»

Цель работы: экспериментально определить температурную зависимость электрического сопротивления полупроводника.

1. Порядок запуска ВЛР

1.1. Получите доступ к виртуальному рабочему столу. Инструкция по доступу прилагается к заданию в курсе.

1.2. Откройте на виртуальном рабочем столе папку «Лабораторные работы», выберите папку «ВЛК „Физика 2. Электричество и магнетизм“», в ней – папку «2. Изучение температурной зависимости сопротивления полупроводников». Откройте ее.

1.3. Запустите двойным щелчком файл Лабораторная установка, откроется окно ВЛР (рис. 1).



Информационная панель Этапы лабораторной работы

Рис. 1. Интерфейс ВЛР
Информационная панельсостоит из трех вкладок (в верхней части панели):

– теоретическая часть;

– практическая часть;

– порядок работы.

Чтобы начать работу, щелкните кнопку «Работать с установкой» или по корпусу установки.

Управление Лабораторной установкой производится при помощи мыши. Все активные элементы лабораторной установки подсвечены.

2. Методические рекомендации

2.1. Изучите в файле Лабораторная установка в окне теоретической части указанные разделы ВЛР:

– теоретический часть*;

– практическая часть*.

(*Не забывайте использовать бегунок прокрутки, так как не весь текст умещается в окне для прочтения.)

2.2. В соответствии с разделом «Порядок работы» произведите все манипуляции из пунктов 1–4 на виртуальной лабораторной установке.

2.3. Произведите все вычисления.

2.4. Оформите отчет на бланке выполнения лабораторной работы и прикрепите его в курс для проверки.

3. Бланк выполнения отчета лабораторной работы

Энергия активации проводимости – это ...
Существуют полупроводники n-типа и p-типа, схематично представленные на рисунке.


Роль примеси в проводнике n-типа:
Роль примеси в проводнике p-типа:


На эмпирической диаграмме



Ec –




Ev –




Ea –




Ed –




ΔE –




ΔEa –




ΔEd –







Сопротивление полупроводника уменьшается с ростом температуры согласно уравнению:

R =




где

R0 –




ΔE –




k –




T –







Если построить зависимость ln R от , то она должна

иметь вид: …

Из данной зависимости определяют значение …







Расчётные формулы
где
U –




I –




k –




tg φ –




ΔE –






Схема установки
Обозначения

П –




ТС –




V –




μA –




K –




ε –





Результаты измерений

Таблица 1

U (В)
0.5
1
1.5
2
2.5
3
3.5
4
4.5
5
5.5
6
6.5
7

I (A), 10–5











































Таблица 2

t, °C
T, K
, K
I (A)
U (В)
R (Ом)
ln R

20


















25


















30


















35


















40


















45


















50


















55


















60


















65


















70


















75


















80


















85


















90


















95


















100



















Обработка результатов

1. По данным таблицы 1 строим вольтамперную характеристику полупроводника при комнатной температуре.

График зависимости I = f(U)


Вывод:

2. Строим график температурной зависимости сопротивления по таблице 2.

График зависимости R = f(T)


Вывод:

3. Строим график зависимости логарифма сопротивления от величины, обратной температуре, по таблице 2.

График зависимости





Вывод:
5. Ответить письменно на контрольные вопросы

  1. Чем отличаются полупроводники от металлов и диэлектриков по своим электрическим свойствам?

  2. Что такое валентная зона и зона проводимости?

  3. Что такое запрещенная зона?

  4. Изобразите схематично зонную структуру полупроводников и диэлектриков.

  5. Какие свободные носители зарядов имеются в собственном полупроводнике?

  6. Какие полупроводники называются примесными?

  7. Чем определяется энергия активации полупроводника?

  8. Что такое полупроводники p-типа и n-типа?

  9. От чего зависит концентрация свободных носителей заряда в n‑полупроводнике?

  10. От чего зависит концентрация свободных носителей заряда в  p‑полупроводнике?

  11. Как зависит подвижность свободных носителей зарядов в полупроводниках от температуры?

  12. Какая проводимость электрического тока в собственных полупроводниках, полупроводниках n-типа и p-типа?

  13. Особенности температурной зависимости электропроводности полупроводников.

  14. Почему в примесном полупроводнике при высоких температурах электропроводность обусловлена собственными носителями заряда?

  15. Какова будет проводимость металлов и полупроводников при Т = 0 К?

  16. Какова причина различия температурной зависимости сопротивления металлов и полупроводников?

  17. Как определяется физическая величина, называемая подвижностью носителей заряда?



Смотрите также файлы