Вопросы для самоконтроля

1. Что называется электролитической диссоциацией?

2. Какова природа тока в электролитах?

3. Каков механизм проводимости электролитов?

4. Что называется плотностью тока?

5. Что называется удельным сопротивлением?

6. Как изменяется степень диссоциации раствора электролита при увеличении его температуры?

7. Как изменяется подвижность ионов в растворе электролита при повышении его температуры?

8. Какова зависимость сопротивления электролита от температуры?

9. От каких параметров зависит сопротивление электролитов?

10. Почему в данной работе схема питается переменным током?

11. Каково условие равновесия моста?

12. Запишите расчетную формулу сопротивления электролита в данной работе.

13. Какие электролиты имеются в организме человека?

План выполнения работы

Последовательность действий		Способ выполнения задания
1. Подготовка установки к проведению эксперимента.		1. Ознакомьтесь с электрической схемой. 2. Проверьте наличие всех приборов. 3. Проверьте правильность сборки электрической цепи.
2. Измерение сопротивления электролита при комнатной температуре.		1. Включите цепь. 2. После 2-, 3-минутного прогрева установки (появления свечения экрана индикатора) на магазине сопротивлений наберите сопротивление Rm = 5 кОм. 3. Перемещая движок реохорда, добейтесь максимального затемнения экрана индикатора. Запишите длину плеч реохорда l1 и l2 и рассчитайте сопротивление электролита при комнатной температуре.
3. Исследование зависимости сопротивления электролита от температуры.		Включите нагреватель и произведите расчет сопротивления электролита через 100С от 200С до 800С.
№ п/п	t, (c)		Rm, (Oм)	l1, (м)	l2, (м)	Rx, (Oм)
1 2 3
4. Анализ результатов измерений.		На миллиметровой бумаге начертите график зависимости сопротивления электролита от температуры Rt = f (t) и сделайте вывод.

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 11

Тема: «ИЗУЧЕНИЕ ЗАВИСИМОСТИ СОПРОТИВЛЕНИЯ ПОЛУПРОВОДНИКОВ ОТ ТЕМПЕРАТУРЫ»

МОТИВАЦИЯ ЦЕЛИ. Температура тела человека является одним из важных показателей состояния организма. Поэтому изучение принципа действия электротермометров важно для студентов-медиков.

ПРИБОРЫ И ПРИНАДЛЕЖНОСТИ. Термистор, термометр жидкостный; сосуды с водой; реохорд; электроплитка; магазин сопротивлений; батарея элементов; миллиметровая бумага.

ПЛАН ИЗУЧЕНИЯ ТЕМЫ

1. Полупроводники и механизм их собственной проводимости.

2. Понятие примесной проводимости полупроводников.

3. Зависимость сопротивления полупроводников от температуры.

4. Термистор и его использование в медицине.

5. Устройство и назначение медицинского электротермометра.

6. Устройство и принцип действия моста постоянного тока.

КРАТКАЯ ТЕОРИЯ

К полупроводникам относится группа веществ (германий, кремний, селен и др.), по своему удельному сопротивлению занимающих промежуточное положение между проводниками и диэлектриками и сопротивление которых резко меняется при изменении внешних условий. Характерным свойством полупроводников является то, что их сопротивление резко убывает с повышением температуры. В определенных температурных интервалах зависимость R от t имеет вид:

,

где:

R₀ - сопротивление при 0⁰C, К - постоянная Больцмана,

Е - энергия активации.

Под энергией активации понимается та энергия, которую нужно затратить, чтобы перевести электрон из связанного состояния в свободное, т.е. перевести электрон из зоны валентной в зону проводимости. Энергия активации равна ширине запрещенной зоны.

Энергия теплового движения уже при комнатной температуре достаточна для образования некоторого числа носителей заряда - электронов и дырок, которые обусловливают проводимость полупроводника. С повышением температуры концентрация носителей заряда быстро растет, что ведет к уменьшению его сопротивления, т.е. с повышением температуры увеличивается концентрация носителей заряда в зоне проводимости.

Полупроводниковый прибор, в котором изменение сопротивления используется для измерения температуры, называется термистором (терморезистором).

Термисторы изготовляют из окисей щелочноземельных металлов, закиси и окиси железа и др. и широко применяют в качестве основной части электротермометров.

Особенно удобны термисторы тем, что чувствительный элемент, изготовленный из полупроводников, имеет маленькие размеры, что делает их незаменимыми в медицинских и биологических исследованиях. Измерение сопротивления термисторов чаще всего производится с помощью мостовой схемы. Условие равновесия моста: .