Зависимость электропроводности фоторезистора от освещенности

ОТЧЕТЫ

Студентов _________________________________________________________________________

Курса 2 группы ______ по лабораторным работам

Отчет принял преподаватель: Шадриков Тимофей Евгеньевич

 

Лабораторная работа

“ЭЛЕКТРОПРОВОДНОСТЬ ДИЭЛЕКТРИКОВ, ПОЛУПРОВОДНИКОВ И ПРОВОДНИКОВ”

 

Цель работы: практическое ознакомление с методами определения удельных объемного и поверхностного сопротивлений диэлектриков, исследование влияния температуры на электропроводность проводников, полупроводников и диэлектриков, изучение зависимости электропроводности полупроводников от освещенности и напряженности электрического поля.

1. Определение удельных объемного и поверхностного сопротивлений плоских образцов твердых диэлектриков .

Рис.1. Эскиз образца твердого диэлектрика

Электроды из фольги, наклеенные на образец: а) сверху: 1 – центральный дисковый электрод; 2 – кольцевой электрод; б) снизу: 3 – электрод в виде квадрата или круга диаметром не менее d₃. 4 – диэлектрик.

Рис.2. Схема измерения объемного диэлектрика: 1, 2, 3 – электрода; 4 – диэлектрик.

 

Удельное объемное сопротивление рассчитывается по формуле , где d₁ – диаметр измерительного электрода (рис.1), м; h – толщина диэлектрика, м; R_v – измеренное объемное сопротивление.

Удельное поверхностное сопротивление рассчитывается по формуле , где d₁ и d₂ – диаметры измерительного и кольцевого электрода соответственно, м; R_s – измеренное поверхностное сопротивление. d₁ = 66× 10^-3 м, d₂ = 70× 10^-3 м.

Пример расчета удельного поверхностного и объемного сопротивлений (для любого из образцов):

 

 

Таблица 1. Результаты измерений и расчетов

Название материала	h, м	Rv, Ом	rv, Ом м	Rs, Ом	rs, Ом м
Текстолит
Гетинакс
Лакоткань
Стекло

 

 

2. Температурные зависимости сопротивлений диэлектрика, проводника

и полупроводника.

Таблица 2. Результаты измерений и расчетов для температурных зависимостей сопротивлений

Материал	30°С	40°С	50°С	60°С	70°С	80°С
Лакоткань	R, Ом
aRср, °С-1
R/Ro
Медь	R, Ом
aRср, °С-1
R/Ro
Терморезистор	R, Ом
R/Ro
Т, К
1/Т, К-1
s, Ом-1
lns

Рис.4. Зависимости относительного сопротивления от температуры для диэлектрика, проводника

и полупроводника а) и электропроводности от температуры для полупроводника б)

Определение энергии активации полупроводника для диапазона температур Т₁-Т₂ производится по формуле, Дж: W_a= эВ.

 

Зависимость электропроводности фоторезистора от освещенности

Рис.5.Зависимость электропроводности фоторезистора от освещенности

 

Таблица 3. Результаты измерений и расчетов для зависимости сопротивления фоторезистора от освещенности

U, B
E, Люкс
R, кОм
s, кОм-1

 

4. Вольтампернае характеристики терморезистора, вилита и окиси цинка.

Рис.6. Электрические схемы для снятия вольтамперных характеристик:

для термосопротивления – а), для вилита и окиси цинка – б)

Таблица 4. Вольтамперные характеристики терморезистора

U, B
I, мA; t=10 c
I, мA; t=80 c

Таблицы 5 и 6. Вольтамперные характеристики вилита и окиси цинка

Вилит

U, B
LgU
I, A
LgI

Окись цинка

U, B
LgU
I, A
LgI

 

Расчет коэффициента нелинейности a производится по формуле

Значения U₁, U₂, I₁, I₂ берутся по прямым отрезкам зависимостей рис.7.

Вилит: a₁=, a₂=.

Окись цинка: a₁=, a₂=,

 

 

Рис.7. Вольтамперные характеристики вилита и окиси цинка

 

 

Лабораторная работа

“ПРОБОЙ ТВЕРДЫХ И ЖИДКИХ ДИЭЛЕКТРИКОВ”

 

Цель работы: практическое ознакомление с методами определения электрической прочности твердых и жидких диэлектриков и изучение влияния на нее некоторых факторов.

Рис.1. Принципиальная схема испытательной установки

Электрическая прочность диэлектрика определяется по формуле Е_пр=U_пр/h, где U_пр – пробивное напряжение, кВ; h – толщина диэлектрика, мм.

1.Определение кратковременной электрической прочности образцов твердых

диэлектриков.

Таблица 1. Результаты измерений и расчетов.

Диэлектрик	Толщина h, мм	Пробивное напряжение, Uпр, кВ	Епр, кВ/мм
			Среднее
Лакоткань
Электрокартон

Место и характер пробоя:

2.Определение электрической прочности лакоткани при ступенчатом подъеме напряжения.

Ступень повышения напряжения DU= кВ.

Таблица 2. Результаты измерений и расчетов.

Время выдержки на ступени, мин
Общее время выдержки под напряжением, t, мин
Uпр, кВ
Епр, кВ/мм

Рис.2.Зависимость электрической прочности лакоткани от длительности приложения напряжения

Рис.3.Зависимость электрической прочности конденсаторной бумаги от числа слоев

Лабораторная работа

“ОПРЕДЕЛЕНИЕ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ ПРОЧНОСТИ ВОЗДУХА”

 

Цель работы: определение электрической прочности воздуха и исследование влияния различных факторов на электрическую прочность и пробивное напряжение воздуха для различных электродных систем.

Рис.1. Электрическая схема испытательной установки

Приведение экспериментального значения среднего пробивного напряжения к нормальным условиям (температура 20°С, давление 101, 3 кПа) производится по формуле , где

- пробивное напряжение, приведенное к номальным условиям, кВ; - опытное значение среднего пробивного напряжения, кВ; d - относительная плотность воздуха.

, где Р – давление воздуха в лаборатории, кПа; Р= кПа; t – температура воздуха в лаборатории, °С; t= °С.

, где - среднее значение пробивного напряжения, измеренное вольтметром с первичной стороны испытательного трансформатора (после регулировочного трансформатора РТ), В; К_тр – коэффициент трансформации, принимаемый равным 500 при невключенном трансформаторе Т2, и 50 – при включенном Т2.

Лабораторная работа

“ИЗМЕРЕНИЕ ТАНГЕНСА УГЛА ДИЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ПОТЕРЬ”

 

Цель работы: практическое ознакомление с методами измерения тангенса угла диэлектрических потерь при напряжении промышленной и высокой частоты.

Диэлектрическими потерями называется электрическая энергия рассеиваемая в диэлектрике в единицу времени при воздействии на него электрического поля и вызывающую нагрев диэлектрика.

Углом диэлектрических потерь d называется угол, дополняющий до 90° угол сдвига фаз в емкостной цепи, рис.1.

С воздушным включением

Таблица 3.Результаты измерений и расчетов

U, B
R3, Ом
tgd, %
Сх, пФ
Р, Вт

 

Рис.3.Зависимость тангенса угла диэлектрических потерь от напряжения

Рис.4.Блок-схема измерителя добротности Е9-5А

Лабораторная работа

«ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ОПРЕДЕЛЕНИЕ КРИВОЙ НАМАГНИЧИВАНИЯ

ФЕРРОМАГНИТНЫХ СЕРДЕЧНИКОВ»

 

Цель работы: изучить свойства магнитных материалов, экспериментально определить кривую намагничивания.

 

Ферромагнитный сердечник

 

Рис. 2. Кольцевой сердечник прямоугольного сечения:

d1 – внутренний диаметр; d2 – наружный диаметр;

h – высота сердечника; rc – средний радиус сердечника;

lc = π rc = 0, 5π (d2+d1) – средняя длина силовой линии сердечника; Sc – активное сечении сердечника

 

Формулы для расчета

 

Амплитудное значение индукции в сердечнике: .

Напряженность магнитного поля: .

Нормальная магнитная проницаемость в т. А: , где m_B и m_H – масштабы по осям B и H; α – угол наклона прямой, проходящей через нуль и т. А на зависимости В(Н).

 

Графики

 

Рис. 3, 4. Зависимости индуктивности и относительной магнитной проницаемости

от напряженности магнитного поля

 

Сердечник №4

 

 

 

Амплитудное значение индукции (по кривой намагничивании) В = 0, 8В_S =

 

Число витков первичной обмотки (U₁ = 220 В)

Величина намагничивающего тока

Потери холостого хода Δ Р=

Рис. 5. Зависимость потерь от индукции в сердечнике

ОТЧЕТЫ

Студентов _________________________________________________________________________

Курса 2 группы ______ по лабораторным работам

Отчет принял преподаватель: Шадриков Тимофей Евгеньевич

 

Лабораторная работа

“ЭЛЕКТРОПРОВОДНОСТЬ ДИЭЛЕКТРИКОВ, ПОЛУПРОВОДНИКОВ И ПРОВОДНИКОВ”

 

Цель работы: практическое ознакомление с методами определения удельных объемного и поверхностного сопротивлений диэлектриков, исследование влияния температуры на электропроводность проводников, полупроводников и диэлектриков, изучение зависимости электропроводности полупроводников от освещенности и напряженности электрического поля.

1. Определение удельных объемного и поверхностного сопротивлений плоских образцов твердых диэлектриков .

Рис.1. Эскиз образца твердого диэлектрика

Электроды из фольги, наклеенные на образец: а) сверху: 1 – центральный дисковый электрод; 2 – кольцевой электрод; б) снизу: 3 – электрод в виде квадрата или круга диаметром не менее d₃. 4 – диэлектрик.

Рис.2. Схема измерения объемного диэлектрика: 1, 2, 3 – электрода; 4 – диэлектрик.

 

Удельное объемное сопротивление рассчитывается по формуле , где d₁ – диаметр измерительного электрода (рис.1), м; h – толщина диэлектрика, м; R_v – измеренное объемное сопротивление.

Удельное поверхностное сопротивление рассчитывается по формуле , где d₁ и d₂ – диаметры измерительного и кольцевого электрода соответственно, м; R_s – измеренное поверхностное сопротивление. d₁ = 66× 10^-3 м, d₂ = 70× 10^-3 м.

Пример расчета удельного поверхностного и объемного сопротивлений (для любого из образцов):

 

 

Таблица 1. Результаты измерений и расчетов

Название материала	h, м	Rv, Ом	rv, Ом м	Rs, Ом	rs, Ом м
Текстолит
Гетинакс
Лакоткань
Стекло

 

 

2. Температурные зависимости сопротивлений диэлектрика, проводника

и полупроводника.

Таблица 2. Результаты измерений и расчетов для температурных зависимостей сопротивлений

Материал	30°С	40°С	50°С	60°С	70°С	80°С
Лакоткань	R, Ом
aRср, °С-1
R/Ro
Медь	R, Ом
aRср, °С-1
R/Ro
Терморезистор	R, Ом
R/Ro
Т, К
1/Т, К-1
s, Ом-1
lns

Рис.4. Зависимости относительного сопротивления от температуры для диэлектрика, проводника

и полупроводника а) и электропроводности от температуры для полупроводника б)

Определение энергии активации полупроводника для диапазона температур Т₁-Т₂ производится по формуле, Дж: W_a= эВ.

 

Зависимость электропроводности фоторезистора от освещенности

Рис.5.Зависимость электропроводности фоторезистора от освещенности

 

Таблица 3. Результаты измерений и расчетов для зависимости сопротивления фоторезистора от освещенности

U, B
E, Люкс
R, кОм
s, кОм-1

 

4. Вольтампернае характеристики терморезистора, вилита и окиси цинка.

Рис.6. Электрические схемы для снятия вольтамперных характеристик:

для термосопротивления – а), для вилита и окиси цинка – б)

Таблица 4. Вольтамперные характеристики терморезистора

U, B
I, мA; t=10 c
I, мA; t=80 c

Таблицы 5 и 6. Вольтамперные характеристики вилита и окиси цинка

Вилит

U, B
LgU
I, A
LgI

Окись цинка

U, B
LgU
I, A
LgI

 

Расчет коэффициента нелинейности a производится по формуле

Значения U₁, U₂, I₁, I₂ берутся по прямым отрезкам зависимостей рис.7.

Вилит: a₁=, a₂=.

Окись цинка: a₁=, a₂=,

 

 

Рис.7. Вольтамперные характеристики вилита и окиси цинка

 

 

Лабораторная работа

“ПРОБОЙ ТВЕРДЫХ И ЖИДКИХ ДИЭЛЕКТРИКОВ”

 

Цель работы: практическое ознакомление с методами определения электрической прочности твердых и жидких диэлектриков и изучение влияния на нее некоторых факторов.

Рис.1. Принципиальная схема испытательной установки

Электрическая прочность диэлектрика определяется по формуле Е_пр=U_пр/h, где U_пр – пробивное напряжение, кВ; h – толщина диэлектрика, мм.

1.Определение кратковременной электрической прочности образцов твердых

диэлектриков.

Таблица 1. Результаты измерений и расчетов.

Диэлектрик	Толщина h, мм	Пробивное напряжение, Uпр, кВ	Епр, кВ/мм
			Среднее
Лакоткань
Электрокартон

Место и характер пробоя:

2.Определение электрической прочности лакоткани при ступенчатом подъеме напряжения.

Ступень повышения напряжения DU= кВ.

Таблица 2. Результаты измерений и расчетов.

Время выдержки на ступени, мин
Общее время выдержки под напряжением, t, мин
Uпр, кВ
Епр, кВ/мм

Рис.2.Зависимость электрической прочности лакоткани от длительности приложения напряжения

Рис.3.Зависимость электрической прочности конденсаторной бумаги от числа слоев

12Следующая ⇒

Поделиться:

Популярное:

1. В полупроводниках с различными типами электропроводности
2. Зависимость интенсивности фотосинтеза от освещённости
3. Исследование естественной освещённости в помещении.
4. ИССЛЕДОВАНИЕ ЭЛЕКТРОПРОВОДНОСТИ