sprawozdania-ćw-13.docx

1. Wiadomości wstępne.

Celem ćwiczenia jest zbadanie zależności oporu elektrycznego niklu (metalu), konstantanu (stopu)

oraz termistorów (elementów półprzewodnikowych) od temperatury i wyznaczenie dla tych elementów współczynników temperaturowych oporu.

W metalach ilość nośników ładunku jest stała. Gdybyśmy mieli do czynienia z przewodnikiem, w

którym jony tworzyłyby idealnie regularną sieć krystaliczną, elektrony przewodnictwa poruszałyby się w nim bez żadnych przeszkód i opór byłby równy zeru. Jednak w realnych materiałach zawsze występują jakieś defekty sieci, domieszki obcych atomów oraz termiczne drgania jonów. Jeśli w przewodniku nie płynie prąd elektryczny ruch swobodnych elektronów jest chaotyczny, utrudniony przez rozpraszanie na defektach i jonach, stąd  bierze się opór elektryczny.

Zależność oporu elektrycznego metali od temperatury:

Wraz  ze wzrostem temperatury wzrasta opór elektryczny.

Zależność oporu metali od temperatury jest w przybliżeniu liniowa w szerokim zakresie temperatur. Możemy przedstawić ją wzorem:

R= R01+αT-T0

T0 - wybrana temperatura odniesienia

R0 - opór w temperaturze T0

T - temperatura

R - opór w temperaturze T

α – współczynnik temperaturowy oporu, który jest definiowany wzorem:

α= 1R dRdT  K-1

Zależność oporu termistorów od temperatury:

Termistory NTC:

RT=R0eB1T – 1T0

Termistory PTC:

RT=A1+A2eBT

A1 ; A2 – stałe

B – stała materiałowa

2.Metoda pomiarów

Metoda pomiaru polega na pomiarze oporu badanych elementów, jako funkcji temperatury w przedziale od ok. 30°C do 90°C. Na podstawie danych i dopasowania do nich odpowiednich funkcji, można wyznaczyć współczynniki temperaturowe oporu badanych materiałów.