Изучение температурной зависимости сопротивления металлов и полупроводников. Фетисов И.Н. - 11 стр.

можно измерить на различных пределах, но с разным числом значащих цифр (четыре и
меньше). В четвертом столбце таблицы даны результаты подобных измерений для сопротив-
ления большого геометрического размера, которое хорошо рассеивает выделяющиеся в нем
джоулево тепло и очень слабо нагревается. В пределах погрешности прибора, не меньшей,
чем несколько единиц в младшем разряде, все результаты одинаковы. Естественно, что более
точный результат содержится в первой строке.
Таблица I
  Предел на     Максималь- Ток через об-            Пределы измерения сопротивления
 переключа-      ные изме-        разец       Массив-ный     Лампа газо-   Лампа ваку-
      теле      ряемые зна-          I        резистор       наполненная умированная
               чения сопро-
                 тивления
    100 Ом       200,0 Ом         10 мА         168.7 Ом        29,3 Ом       50,4 Ом
     I кОм       2,000 кОм         I мА         0,167 кОм      0,027 кОм     0,018 кОм
    10 кОм       20,00 к0м       0,1 мА          0,15 кОм
   100 кОм       200,0 кОм       10 мкА
    I МОм       2,000 МОм         1 мкА
   10 МОм       20,00 МОм        0,1 мкА

Рассмотрим подробнее влияние нагрева измерительным током на результат измерения со-
противления миниатюрной лампочки. Во время измерения температура нити повышается на
величину ∆Т = R I2 /H , где I - ток, R - сопротивление, H - коэффициент рассеяния тепла лам-
пой, Вт/К. который увеличивается с увеличением поверхности образца и улучшением усло-
вий теплообмена. Посмотрим в табл. I на результаты измерений для газонаполненной лампы.
На двух пределах измерения они практически одинаковы, хотя ток отличается в 10 раз, а
модность джоулева тепла - в 100 раз. Поскольку при этом сопротивление не изменилось,
значит большого нагрева не было, и полученные данные отражают сопротивление лампы
при комнатной температуре.
Совершенно иная картина получается для вакуумированной лампы:
при большем токе ее сопротивление увеличивается примерно в 3 раза, что является следст-
вием большого нагрева. Для некоторых образцов вакуумированных ламп можно наблюдать
даже свечение нити при измерении ее сопротивления, разумеется, что при таких измерениях
говорить о температуре образца не представляется возможным. Рассмотренный пример по-
казывает, как важно внимательно анализировать условия опыта для получения достоверных
результатов.
Таким образом, чтобы убедиться в пригодности прибора для измерения сопротивления дан-
ного образца, необходимо сравнить результаты измерений на двух пределах, т.е. при различ-
ных токах. Если они одинаковы в пределах инструментальной погрешности, то прибор при-
годен. Рассматриваемый эффект может возникнуть скорее для образцов с малым сопротив-
лением, чем большим; объясните эту закономерность.
                                  3. Выполнение эксперимента
Из трех предлагаемых заданий первые два - ознакомительные, а последнее - основное.
Задание I. Ознакомление с установкой и методикой измерения сопротивления.
1. Ознакомиться с установкой, органами управления и образцами (см. рис. 9...10 и надписи
на установке).
2. Проверить, имеется ли заземление установки и цифрового вольтметра, без чего измерения
больших сопротивлений могут быть неправильными. При отсутствии заземления установку
не включать и обратиться к учебному мастеру.
3. Убедиться, что источник питания и тумблер "Нагрев" выключены. Проверить, подключе-
ны ли подводящие провода к гнездам "U--R" и "О" вольтметра. Включить сетевое питание
вольтметра, при этом должно появиться свечение индикатора.
4.Сопротивление полупроводника при комнатной температуре равно примерно 1 МОм, а