Электричество и магнетизм. Ч.1. Ланкина М.П - 5 стр.

образовавшиеся дырки являются носителями заряда. Поскольку прово-                                   T1⋅T2 R 1
димость пропорциональна числу носителей заряда, она пропорциональ-                              B=        ln =tgв.                        (8)
                                                                                                    T2 −T1 R 2
на и выражению (1). Следовательно, электропроводность полупровод-
                                                                               Зная величину В, можно определить ширину запрещенной зоны
ника быстро растет с температурой, изменяясь по закону                  полупроводника, из которого изготовлен термистор:
                                              ДE
                                          −
                              у =у 0 ⋅e       2kT
                                                    .             (2)                                   ДE=2kB.                           (9)
                                                                               Другая важная особенность ТС – вольт-амперная характеристи-
                                                                        ка, т. е. зависимость силы тока, проходящего по термистору, от прило-
                     3. Свойства термисторов                            женного к нему напряжения.
      Рост электропроводности полупроводников при увеличении тем-              На рис. 6 дана типичная вольт-амперная характеристика терми-
пературы используется в термочувствительных сопротивлениях или,         стора.
как их еще называют, термисторах. Термосопротивлениями (ТС) назы-
вают объемные нелинейные элементы электрической цепи, величина со-
противления которых сильно зависит от температуры. Эта зависимость
сопротивления от температуры является главной характеристикой ТС.
      Поскольку удельное электрическое сопротивление ρ есть величи-
на, обратная удельной электропроводности σ, то, учитывая соотноше-
ние (2), зависимость удельного сопротивления полупроводника от тем-
пературы можно записать в виде:
                                        ДE
                              с=с 0 e 2kT ,                       (3)
где ρ0 – постоянная величина, зависящая от физических свойств мате-
риала. Величину сопротивления термистора можно определить по фор-
муле                                                                                                   Рис. 6
                                          l                                   На начальном участке характеристика линейна, так как при малых
                                   R =ρ ,                         (4)
                                          S                             токах и напряжениях нагрев термистора незначителен, а его сопротив-
      или, подставляя (3) в (4),                                        ление постоянно, вследствие чего выполняется закон Ома. При дальней-
                                      ДE      B                         шем увеличении приложенного напряжения и тока нагрев термистора
                                   l
                             R =с 0 e 2kT =Ae T ,                 (5)   приводит к уменьшению его сопротивления и отклонению вольт-ампер-
                                   S                                    ной характеристики от линейного закона. Когда приложенное напряже-
                                      l      ДE                         ние достигнет значения Umax, начинается сильный рост тока (участок ВС
                           где A=с 0 ; B=         .               (6)
                                      S      2k                         на характеристике), обусловленный значительным уменьшением сопро-
      Логарифмируя соотношение (5), получаем                            тивления термистора. При этом происходит перераспределение падений
                                            B                           напряжения на термисторе и внутреннем сопротивлении источника пи-
                                 lnR =lnA+ .                      (7)   тания, вследствие чего рост тока на участке ВС сопровождается умень-
                                            T
      Если на графике изобразить зависимость lnR от 1/Т, то получится   шением падения напряжения на термисторе. Вид вольт-амперной харак-
прямая линия, тангенс угла наклона которой равен В. Величина B=tgβ      теристики зависит от свойств самого термистора, а также от условий
характеризует температурную чувствительность термистора и может         отвода тепла от него во внешнюю среду. Поэтому каждый термистор
быть найдена на основе уравнения (7), записанного для двух темпера-     имеет множество вольт-амперных характеристик.
турT1 и Т2 термистора.

                                    9                                                                    10