Лабораторные работы по электротехнике Изучение метода компенсации Изучение работы полупроводниковых выпрямителей Изучение кенотронного выпрямителя Изучение колебательного контура Изучение цепи переменного тока

Электричество Лабораторные работы

Расчет установившегося синусоидального режима в простых цепях; векторные диаграммы; простейшие резонансы напряжений и токов. Мощность в установившемся синусоидальном режиме. Резонанс в электрических цепях общего вида. Частотные характеристики цепи, методы определения и построения амплитудно-частотной и фазо-частотной характеристик.

У П РА Ж Н Е Н И Е: ИЗУЧЕНИЕ РАБОТЫ МЕДНОЗАКИСНОГО ВЫПРЯМИТЕЛЯ.

Меднозакисный выпрямитель представляет собой медную пластинку, на одной стороне которой имеется слой закиси меди Cu2O, обладающий проводимостью p (дырочной). Поверх слоя закиси меди нанесен слой цинка или алюминия.

Одним электродом служит пластинка меди, а другим – цинковый или алюминиевый слой.

Выпрямление происходит на границе медной пластинке со слоем закиси меди.


Вследствии диффузии примесей из меди на границе Cu – Cu2О получается тонкий запирающий слой с n – проводимостью (электронной). Контактным электродом является слой цинка или алюминия.

Устройство меднозакисного выпрямителя изображено на рис.7

Медная пластинка

Слой закиси меди

Слой цинка или алюминия (контактный электрод)

Запирающий слой, возникающий на границе меди и закиси меди.

Прямое направления соответствует движению электронов от меди к закиси меди, то есть полярности: минус на меди и плюс на контактном электроде.

ЦЕЛЬ РАБОТЫ: Исследовать проводимость p – n – перехода меднозакисного

  выпрямителя в прямом и обратном направлениях.


В настоящей работе исследуется зависимость силы тока, проходящего через пластины меднозакисного выпрямителя, от величины и направления приложенного напряжения (вольтамперная характеристика) и определяется коэффициент выпрямления α.

Для этого пользуются схемой:

где: КВ – купроксный (меднозакисный) выпрямитель

 П – двухполюсный переключатель

 V – вольтметр постоянного тока на 3 вольта

 А – миллиамперметр 75 mА

 А1 – микроамперметр на 150 μА

 R – реостат

 К – выключатель

 Е – источник тока

ПОРЯДОК ВЫПОЛНЕНИЯ РАБОТЫ

Снятие характеристики необходимо начинать с прямого направления, что соответствует минусу на меди и плюсу на контактном электроде. При этом в цепь должен быть включен МИЛЛИАМПЕРМЕТР.

Поставить переключатель П в положение ПРЯМОЙ ток.

Выключатель К поставить в положение «включено».

С помощью реостата задать значения силы тока: 0; 2; 4; 6; 10* 20* 30* 40* 50* 60 ма, отсчитывая по вольтметру величины соответствующих напряжений.

Закончив снятие характеристики в прямом направлении, поставить выключатель К в положение «выключено» и заменить в схеме миллиамперметр на микроамперметр, для чего двухполюсный переключатель П поставить в положение ОБРАТНЫЙ ток.

Выключатель «К» поставить в положение «включено».

Снять характеристику в обратном направлении, для чего с помощью реостата задавать значения силы тока: 0; 5* 10* 15* 20* 30* 40* 50* 60* μА, отсчитывая по вольтметру величины соответствующих напряжений.

По результатам измерений построить график, откладывая по оси абсцисс значения напряжения, а по оси ординат – величины тока (для прямого направления тока график строят в первой четверти, а для обратного – в третьей).

Из графика трижды вычисляют коэффициент выпрямления α от величины приложенного напряжения.

К о н т р о л ь н ы е в о п р о с ы

1. Чем отличаются полупроводники от металлов и диэлектриков по своим электрическим свойствам? Объясните механизм ( p – n ) перехода.

2. Объясните устройство меднозакисного выпрямителя.

3. Что называется коэффициентом выпрямления?

4. Как зависит коэффициент выпрямления от величины приложенного напряжения?

5. Что представляет собой запирающий слой, как он образуется, какова его роль?

Л и т е р а т у р а

В. И. Иверонова – физический практикум, изд. 1955 г. стр.331, изд. 1963 год, стр 432 – 442.

К. А. Путилов – Курс физики, т. 2, изд. 1962 год, стр.171 – 175.

В. А. Кортнев – Практикум по физике, изд. 1961 год, стр. 236 – 239.

Расчет цепей с последовательным, параллельным и смешанным соединениями резистивных элементов. Метод пропорциональных величин. Уравнения контурных токов и узловых напряжений. Метод наложения и принцип взаимности. Дуальные цепи. Теорема замещения и ее применение. Теоремы об эквивалентных источниках.
Электрические токи в металлах, вакууме и полупроводниках