Главная / Блог / Установка для изучения температурной зависимости электропроводности металлов и полупроводников. ФПК-07
Установка для изучения температурной зависимости электропроводности металлов и полупроводников. ФПК-07
65000
Изучение температурной зависимости электропроводности металлов и полупроводников
Установка по Квантовой физики ФПК-07 — предназначена для изучения температурной зависимости электропроводности твердых тел и расчета основных параметров образцов в рамках зонной теории электропроводности.
Установка позволяет определять: температурный коэффициент сопротивления металла, ширину запрещенной зоны полупроводника, энергию ионизации атомов примеси и энергии Ферми.
Установка выполнена в виде 2-х функциональных блоков: измерительного устройства и блока нагревателя с объектами исследования. В установке контролируются температура и сопротивление образца по цифровому 3-х разрядному индикатору.
Установка состоит из объекта исследования (электропечи с установленными в ней исследуемыми образцами и датчиком) и устройства измерительного, выполненных в виде конструктивно законченных изделий , установленных на рабочем столе и соединяемых между собой кабелем. Внутри электропечи помещены образцы, датчик ( термометр сопротивления) и лампочка которая засвечивается при включенной печи, вентилятор для охлаждения электропечи и источники питания электропечи, а также устройства коммутации и индикации. Электропечь служит для нагрева образцов, температура которых измеряется датчиком измерителя температуры. Вентилятор служит для ускорения охлаждения электропечи.
— Установка ФПК 07 предназначена для проведения лабораторных работ по курсу «Квантовая физика» для инженерно-технических специальностей высшей школы.
— Установка позволяет исследовать изменение электропроводности образцов металлов полупроводника при изменении температуры путем непосредственного измерения электрического сопротивления образцов при нагреве в лабораторной электропечи.
— При проведении лабораторных работ установка может использоваться как самостоятельно, так и в составе лаборатории » Квантовая физика «
— Установка предназначена для эксплуатации в закрытых, сухих, отапливаемых помещениях при температуре окружающей среды от 283 до 308°К и относительной влажности воздуха до 80 %. при температуре 298°К и атмосферном давлении от 84,4 до 106,7 кПа.
Технические характеристики:
Количество образцов (установлены в электропечи) 3 шт.;
Пределы изменения температуры образцов,°С, не менее, температура окружающей среды … + 100;
Максимальное значение температуры нагрева ,°С + 120
Максимальное значение температуры нагрева при срабатывании
защиты (ограничение температуры нагрева образцов), °С, +125;
Пределы измерения температуры образцов,°С, +20 …+130;
Пределы измерения сопротивления образцов, Ом, 0…200;
Примечание: Нижний предел изменения и измерения температуры определяется температурой окружающей среды.
Ориентировочное время нагрева образцов до 100°С , мин. 10…20.
Питание установки осуществляется от сети переменного тока
частотой , Гц , 50 ± 0,4;
напряжением, В, 220 ± 10%;
Потребляемая мощность, ВА, не более 120
Габаритные размеры, мм,
устройства измерительного 250 х 80 х 330;
объекта исследования (электропечи с образцами) 150 х 120 х 300;
Масса установки, кг, 10;
Средний срок службы, лет, 5;
Наработка на отказ, часов, 1000 ;
На передней панели устройства находится окно, позволяющее наблюдать электропечь и образцы, установленные в ней. На этой же панели размещены следующие органы управления и индикации: — выключатель «СЕТЬ » — предназначен для включения и выключения питания объекта исследования;
— переключатель «ОБРАЗЕЦ» — предназначен для поочередного подлючения образцов к измерительному входу;
— металл (медь)
— сплав с низким температурным коэффициентом сопротивления (манганин или константан)
Задание
1) Измерьте зависимость сопротивления металлического проводника от температуры при ее изменении от комнатной до 100 °С.;
2) Определите температурный коэффициент сопротивления металла;
3) Определите: а) природу металла, из которого изготовлено сопротивление; б) погрешность измерения a.
Выполнения работы:
1.Включите установку выключателями «СЕТЬ» на задней панели устройства и передней панели объекта исследования. При этом на индикаторе устройства должны установиться следующие показания: сопротивление «0» (допускается индикация до значения 2 младшего разряда), температура окружающей среды. На объекте исследования должен светиться индикатор«ВЕНТ».2. Дайте прогреться установке 3-5 мин.3. Переключателем «ОБРАЗЕЦ» расположенным на передней панели объектаисследования, выберите образец «1».4.Нажмите кнопку «НАГРЕВ» устройства (при этом на индикаторе появится надпись WARM, а в печи объекта исследования засветится лампочка).5.Наблюдая за показаниями температуры (они должны возрастать). При достижении температуры измерения меньше необходимой на 2оС ( температуры измерить через 5оС) повторно нажмите кнопку НАГРЕВ (при этом лампочка в печи погаснет). При достижении необходимой температуры нажмите кнопку СТОП ИНД и на экране появится надпись Fixed. Снимите показания сопротивления. Для продолжения работы нажмите кнопку СТОП ИНД.
