Зависимость электропроводности фоторезистора от освещенности

ОТЧЕТЫ

Студентов _________________________________________________________________________

Курса 2 группы ______ по лабораторным работам

Отчет принял учитель: Шадриков Тимофей Евгеньевич

Лабораторная работа

“ЭЛЕКТРОПРОВОДНОСТЬ ДИЭЛЕКТРИКОВ, ПОЛУПРОВОДНИКОВ И ПРОВОДНИКОВ”

Цель работы: практическое ознакомление с способами определения удельных объемного и поверхностного сопротивлений диэлектриков, изучение влияния температуры на электропроводность проводников, полупроводников и диэлектриков, изучение зависимости электропроводности полупроводников от напряжённости и освещённости электрического поля.

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

Зависимость электропроводности фоторезистора от освещенности Рис.1. Эскиз примера жёсткого диэлектрика

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

Зависимость электропроводности фоторезистора от освещенности

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

Зависимость электропроводности фоторезистора от освещенности Удельное объемное сопротивление рассчитывается по формуле Зависимость электропроводности фоторезистора от освещенности , где d1 – диаметр измерительного электрода (рис.1), м; h – толщина диэлектрика, м; Rv – измеренное объемное сопротивление.

Удельное поверхностное сопротивление рассчитывается по формуле Зависимость электропроводности фоторезистора от освещенности , где d1 и d2 – диаметры измерительного и кольцевого электрода соответственно, м; Rs – измеренное поверхностное сопротивление. d1 = 66?10-3 м, d2 = 70?10-3 м.

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

Зависимость электропроводности фоторезистора от освещенности

Зависимость электропроводности фоторезистора от освещенности

Таблица 1. Результаты расчётов и измерений

Наименование 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 расчётов и измерений 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

Зависимость электропроводности фоторезистора от освещенности 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: Зависимость электропроводности фоторезистора от освещенности Wa= эВ.

Зависимость электропроводности фоторезистора от освещенности

Зависимость электропроводности фоторезистора от освещенности Рис.5.Зависимость электропроводности фоторезистора от освещенности

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

U, B
E, Люкс
R, кОм
s, кОм-1

4. Вольтампернае характеристики терморезистора, вилита и окиси цинка.

Зависимость электропроводности фоторезистора от освещенности

Рис.6. Электрические схемы для снятия вольтамперных черт:

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

Зависимость электропроводности фоторезистора от освещенности

Расчет коэффициента нелинейности a производится по формуле Зависимость электропроводности фоторезистора от освещенности

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 ЖЁСТКИХ И ЖИДКИХ ДИЭЛЕКТРИКОВ”

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

Зависимость электропроводности фоторезистора от освещенности

Рис.1. Принципиальная схема испытательной установки

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

1.Определение краткосрочной электрической прочности образцов жёстких

диэлектриков.

Таблица 1. Результаты расчётов и измерений.

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

характер и Место пробоя:

2.Определение электрической прочности лакоткани при ступенчатом подъеме напряжения.

Ступень увеличения напряжения DU= кВ.

Таблица 2. Результаты расчётов и измерений.

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

Зависимость электропроводности фоторезистора от освещенности

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 изучение влияния разных факторов на пробивное напряжение и электрическую прочность воздуха для разных электродных совокупностей.

Зависимость электропроводности фоторезистора от освещенности

Рис.1. Электрическая схема испытательной установки

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

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

Зависимость электропроводности фоторезистора от освещенности , где Р – давление воздуха в лаборатории, кПа; Р= кПа; t – температура окружающей среды в лаборатории, °С; t= °С.

, где — среднее значение пробивного напряжения, измеренное вольтметром с первичной стороны испытательного трансформатора (по окончании регулировочного трансформатора РТ), В; Ктр – коэффициент изменения, принимаемый равным 500 при невключенном трансформаторе Т2, и 50 – при подключенном Т2.

Лабораторная работа

ИЗМЕРЕНИЕ ТАНГЕНСА УГЛА ДИЭЛЕКТРИЧЕСКИХ УТРАТ”

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

Диэлектрическими утратами именуется электроэнергия рассеиваемая в диэлектрике в единицу времени при действии на него электрического поля и вызывающую нагрев диэлектрика.

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

С воздушным включением

Таблица 3.Результаты расчётов и измерений

U, B
R3, Ом
tgd, %
Сх, пФ
Р, Вт

Зависимость электропроводности фоторезистора от освещенности

Рис.3.Зависимость тангенса угла диэлектрических утрат 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 выяснить кривую намагничивания.

Ферромагнитный сердечник

Зависимость электропроводности фоторезистора от освещенности

Рис. 2. Кольцевой сердечник прямоугольного сечения:

d1 – внутренний диаметр; d2 – наружный диаметр;

h – высота сердечника; rc – средний радиус сердечника;

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

Формулы для расчета

Амплитудное значение индукции в сердечнике: Зависимость электропроводности фоторезистора от освещенности .

Напряженность магнитного поля: Зависимость электропроводности фоторезистора от освещенности .

Обычная магнитная проницаемость в т. А: Зависимость электропроводности фоторезистора от освещенности , где mB и mH – масштабы по осям B и H; ? – угол наклона прямой, проходящей через нуль и т. А на зависимости В(Н).

Графики

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

от напряженности магнитного поля

Сердечник №4

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

Число витков первичной обмотки (U1 = 220 В)

Зависимость электропроводности фоторезистора от освещенности

Величина намагничивающего тока

Зависимость электропроводности фоторезистора от освещенности

Утраты холостого хода ?Р=

Рис. 5. Зависимость утрат от индукции в сердечнике

ОТЧЕТЫ

Студентов _________________________________________________________________________

Курса 2 группы ______ по лабораторным работам

Отчет принял учитель: Шадриков Тимофей Евгеньевич

Лабораторная работа

“ЭЛЕКТРОПРОВОДНОСТЬ ДИЭЛЕКТРИКОВ, ПОЛУПРОВОДНИКОВ И ПРОВОДНИКОВ”

Цель работы: практическое ознакомление с способами определения удельных объемного и поверхностного сопротивлений диэлектриков, изучение влияния температуры на электропроводность проводников, полупроводников и диэлектриков, изучение зависимости электропроводности полупроводников от напряжённости и освещённости электрического поля.

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

Зависимость электропроводности фоторезистора от освещенности Рис.1. Эскиз примера жёсткого диэлектрика

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

Зависимость электропроводности фоторезистора от освещенности

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

Зависимость электропроводности фоторезистора от освещенности Удельное объемное сопротивление рассчитывается по формуле Зависимость электропроводности фоторезистора от освещенности , где d1 – диаметр измерительного электрода (рис.1), м; h – толщина диэлектрика, м; Rv – измеренное объемное сопротивление.

Удельное поверхностное сопротивление рассчитывается по формуле Зависимость электропроводности фоторезистора от освещенности , где d1 и d2 – диаметры измерительного и кольцевого электрода соответственно, м; Rs – измеренное поверхностное сопротивление. d1 = 66?10-3 м, d2 = 70?10-3 м.

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

Зависимость электропроводности фоторезистора от освещенности

Зависимость электропроводности фоторезистора от освещенности

Таблица 1. Результаты расчётов и измерений

Наименование 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 расчётов и измерений 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

Зависимость электропроводности фоторезистора от освещенности 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: Зависимость электропроводности фоторезистора от освещенности Wa= эВ.

Зависимость электропроводности фоторезистора от освещенности

Зависимость электропроводности фоторезистора от освещенности Рис.5.Зависимость электропроводности фоторезистора от освещенности

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

U, B
E, Люкс
R, кОм
s, кОм-1

4. Вольтампернае характеристики терморезистора, вилита и окиси цинка.

Зависимость электропроводности фоторезистора от освещенности

Рис.6. Электрические схемы для снятия вольтамперных черт:

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

Зависимость электропроводности фоторезистора от освещенности

Расчет коэффициента нелинейности a производится по формуле Зависимость электропроводности фоторезистора от освещенности

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 ЖЁСТКИХ И ЖИДКИХ ДИЭЛЕКТРИКОВ”

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

Зависимость электропроводности фоторезистора от освещенности

Рис.1. Принципиальная схема испытательной установки

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

1.Определение краткосрочной электрической прочности образцов жёстких

диэлектриков.

Таблица 1. Результаты расчётов и измерений.

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

характер и Место пробоя:

2.Определение электрической прочности лакоткани при ступенчатом подъеме напряжения.

Ступень увеличения напряжения DU= кВ.

Таблица 2. Результаты расчётов и измерений.

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

Зависимость электропроводности фоторезистора от освещенности

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

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

Arduino Урок 1. Фоторезистор и Светодиод


Интересные записи:

Понравилась статья? Поделиться с друзьями: