Температурний коефіцієнт опору термістора

блок живлення

мультиметри (2 шт.)

термістор

термосенсор з термопарою

● прилади чи обладнання для охолодження та нагрівання термістора, наприклад, балон зі стисненим повітрям чи іншим не горючим газом та малий кімнатний обігрівач

● Терморезистори або термістори – спеціальні напівпровідникові прилади, опір яких сильно залежить від температури.● Опір термістора наближено описується наступним рівнянням:

де А – певна константа, β – температурний коефіцієнт опору, який залежить лише від матеріалу термістора, T – абсолютна температура. ● Термістори бувають з позитивним та негативним температурним коефіцієнтом опору. Опір перших зменшується під час їхнього нагрівання, а опір других, навпаки, зростає. Температурний коефіцієнт напівпровідникових термісторів – додатній.● Температурний коефіцієнт опору можна визначити експериментально з формули:

де Т1 та Т2 є різними значеннями абсолютної температури термістора (у Кельвінах), R1 – опір термістора за температури Т1, а R2 – відповідно опір за температури Т2.

1. Беремо необхідне для проведення досліду обладнання.2. Приєднуємо до термістора мультиметр у режимі омметра. До другого мультиметра приєднаємо термопару. Вмикаємо мультиметри. Торкаємося робочим кінцем термопари до поверхні термістора. Тепер, за допомогою балона зі стисненим повітрям охолоджуємо термістор та термопару до низьких температур. Записуємо температуру термістора (t1 ≈ 14℃) та його опір (R1). Одразу ж розраховуємо абсолютну температуру термістора (у Кельвінах), для цього до визначеного значення температури додаємо 273°.3. Спостерігаємо за тим, як термістор з термопарою поступово нагріваються до кімнатної температури. Коли температура термістора стабілізується, знову записуємо його температуру (t2 ≈ 25℃) та опір (R2). Задля підвищення точності розрахунків можна збільшити різницю між t1 та t2, а для цього використаємо кімнатний обігрівач та направимо потік теплого повітря, або інфрачервоні промені, від нього на термістор та термопару. Завдяки цьому ми зможемо визначити опір термістора за температури 40–50℃. Розраховуємо абсолютну температуру термістора в Кельвінах.4. Розраховуємо температурний коефіцієнт опору термістора для діапазону вимірюваних нами температур (290÷311К). У нашому випадку β290/311 = 2200. Порівняємо отримане значення зі значенням температурного коефіцієнта опору термістора, яке ми отримуємо у точнішому і складнішому досліді “Досліджуємо залежність опору термістора від його температури”.

Під час виконання досліду ми познайомилися з напівпровідниковим термістором та навчились у простий спосіб знаходити його температурний коефіцієнт опору β. Однак, в загальному, такий підхід, хоч і простий, але не точний, дозволяє лише оцінити значення цього коефіцієнту.