Виконання роботи

Визначити і записати характеристики засобів вимірювання, що використовуються в роботі, і внутрішній опір вольтметра. Внутрішній опір вольтметра лабораторного (шкільного) магнітоелектричної системи дорівнює 500 ом.

Приєднати вольтметр до клем джерела струму і виміряти напругу скласти електричне коло за схемою, поданою на мал. 58. Повзунок реостата установити посередині. Після того як учитель перевірить електричне коло, замкнути ключ і виміряти напругу та силу струму

Контрольні запитання

1 . Що означає вираз «е.р.с гальванічного елемента дорівнює 1.11 в»?

2. Яка будова джерела струму, внутрішній опір якого вимірюється в роботі ? Як усувається явище поляризації в елементі, що використовується в роботі ?

3. Які є методи вимірювання е.р.с. і внутрішнього опору джерела струму ?

4. Чи зміниться покази амперметра, якщо переставити реостат з одного боку амперметра на другий ? Чи впливе внутрішній опір амперметра на точність вимірювання опору джерела струму ?

Лабораторна робота №10

Визначення температури нитки лампи наколювання.

Устаткування: лампа накалювання на підставі /на 6,3 В/, вольтметр /15В/, омметр АВО-63, джерело електроживлення ИЄПП-2, сполучні проводи.

Завдання: Вимірте електричний опір нитки лампи накалювання при кімнатній температурі та її освітленні. За результатами вимірів визначите температуру світної нитки лампи.

Зміст і метод виконання роботи.

Електричний опір Rt металів залежить від температури:

де- опір металевого зразка при температурі t по шкалі Цельсія,

- його опір при- термічний коефіцієнт електричного опору

для даної речовини.

Якщо відомі значення електричного опору зразкаприіу нагрітому стані, то при відомому значенні термічного коефіцієнта електричного опору d можна обчислити температуру:

Порядок виконання роботи

1. Вимірте електричний опірнитки лампи накалювання при кімнатній температурі за допомогою омметра.

2. Вичислити значення електричного опорунитки лампи при

Термічний коефіцієнтелектричного опору вольфраму при значеннях температури, близьких до, дорівнює приблизно 5 x 10 К.

3. Підключити лампу до джерела електроживлення через авометр, використовуваний як амперметр у діапазоні 500 мА. Вимірте силу струму в ланцюзі при напрузі 6,3 В на кінцях нитки лампи. Обчислити її опір у нагрітому стані:

4. За знайденими значеннямиіі відомому значенню вольфраму в нагрітому станіобчислити

температуру t нитки лампи. Оціните границі погрішностей вимірів. Результати вимірів і обчислень занесіть у таблицю.

Контрольні запитання

1. Як впливає температура на електричний опір металів ?

2. Як розширити межі вимірювання амперметра ?

Лабораторна робота №11 Зняття вольтамперметра характеристики напівпровідникового діода.

Мета роботи. Дослідити залежність сили струму від напруги, яка прикладена до напівпровідникового діода.

Потрібне приладдя. 1) напівпровідниковий діод Д7Ж на панелі; 2) джерело постійного струму напругою 10 в; 3) міліамперметр М45М з верхніми вимірювання 1,5 - 7,5-15 -30 ма; 4) вольтметр М45М з верхніми межами вимірювання 3 - 15 - 150 - 300 в; 5) реостат на 50 -70 ом; 6) ключ; 7) з'єднувальні проводи.

Теоретичні відомості

Напівпровідниковий діод - напівпровідниковий прилад з одним p - n -переходи методом сплавляння. На мал. 62, а показано структуру сплавного переходу германієвого площинного діода. За основу беруть пластинку германію n - типу, на яку зверху кладуть шматочок акцепторної домішки, наприклад індію. Після того пластинку германію разом із шматочком індію нагрівають у вакуумній або водневій печі до 450 - 500°С. При цьому германій і індій сплавляються, і після охолодження утворюється тонкий шар германію, збагачений індієм, -германій р- типу, який у місці контакту з германієм n- типу утворює р-n-перехід. До індію і до нижньої частини германію оловом припаюють контакти.

Діоди позначають буквами і цифрами, наприклад Д7Ж (буква Д -діод, другий елемент — число (номер), яке вказує на галузь застосування, третій — буква, що вказує на галузь застосування, третій -буква, що вказує на різновидність приладу).

На мал.62,6 показано будову напівпровідникового діода Д7Ж. Він складається з монокристалічної пластинки германію З, верхня частина якого сплавлена з кусочком індію 4. нижньою частиною пластинка припаяна оловом 2 до основи металевого корпуса 7, до якого припаяно контактний вивід 1. другий контактний вивід 6 зроблено через скляний ізолятор 5 в корпусі від шматочка індію. Діод треба вмикати в електричне коло відповідно до його полярності. Прямий (пропускний) напрям збігається з напрямом стрілки в умовному позначенні діода.

Основною характеристикою діодів є вольт-амперна характеристика, яка показує залежність значення сили струму, що проходить через діод, від значення прикладеної до діода напруги.

Опис схеми

Електрична схема для зняття вольт-амперної характеристики діода при прямому струмі показана на мал.. 63, а, а при зворотному струмі 63, б. У цих схемах реостат з ковзним контактом увімкнено як потенціометр і вживається для змін напруги, прикладеної до діода.

Схеми відрізняються тим, що міліамперметр увімкнено у різні ділянки кола. Це зроблено для того, щоб зменшити систематичні похибки (похибки методу вимірювання) внаслідок неврахування опорів вольтметра і міліамперметра. Так, якщо використати для зняття вольт-амперної характеристики при прямому струмі схему б, то, оскільки опір діода в прямому напрямі малий і вольтметр вимірює напругу на міліамперметрі й діоді, покази вольтметра будуть більшими за значення напруги на діоді. Якщо ж замість схеми б взяти схему а, то, оскільки опір діода в зворотному напрямі значний і міліамперметр вимірює силу струму через діод і вольтметр, покази міліамперметра будуть більшими за значення сили струму, що проходить через діод.

Виконання роботи

Визначити і записати в таблицю характеристики засобів вимірювань що використовуються в роботі.

Скласти електричне коло за схемою, зображеною на мал.. 63, а. Повзунок реостата встановити в крайнє нижнє положення, вольтметр увімкнути на діапазон вимірювання 0 - Зв, а міліамперметр - спочатку 0 - 7,5ма, а потім (із зростанням сили струму) на 0 — 15ма і 0 - З0 ма. Після того як учитель перевірить зібране електричне коло, замкнути ключ. Змінювати реостатом напругу на діоді від 0 до 0,3. Через кожні 0,05знімати покази вольтметра і міліамперметра. Результати вимірювань напруги і сили струму записати в таку таблицю:

№ п\п	Прямий струм,	Пряма напруга на діоді, в
1 2

Примітка. Результати вимірювань записати з похибками вимірювань. Скласти електричне коло за схемою, поданою на мал.. 63, б. Повзунок реостата встановити в крайнє положення, вольтметр увімкнути на діапазон вимірювання 0 - 15в, а міліамперметр - наПісля того, як учитель перевірить складене електричне

коло, замкнути ключ. Змінювати реостатом напругу на діоді від 0 до 7в. Через кожні 0,5в знімати покази вольтметра і міліамперметра.

Результати вимірювань записати в таку таблицю:

№ п/п	Зворотній струм, мА	Зворотна напруга на діоді, В
1 2

За результатами спільних вимірювань напруги на діоді і сили струму, що проходить через діод, побудувати графік залежності сили струму від прикладеної напруги (вольт-амперну характеристику). Проаналізувати одержаний графік. Зробити висновки.

Вказівка. По вертикальній осі відкладати силу струму в діоді, а по горизонтальній прикладену до нього напругу. Прямий струм і пряму напругу вважати додатними, а зворотній струм і зворотну напругу - від'ємними.

Контрольні запитання

1. Які прилади називають діодами?

2. яка будова діода Д7Ж? Як утворюється запірний шар в діодах?

3. як пояснити провідність діода в прямому і зворотному напрямку?

4. Де використовуються напівпровідникові діоди?

5. Чи збережеться одностороння провідність діода при високих температурах?