Lucrare Elmag Lab 2

Studiul dependenței de temperatură a rezistivității electrice

         1.Scopul lucrarii

– studierea comportamentului rezistivitatii electrice a unui metal si a unui semiconductor( Germaniu) in functie de temperatura

– determinarea coeficientului de temperatura al rezistivitatii metalului

– calcularea largimii benzii interzise a semiconductorului si compararea valorii obtinute experimental cu valoarea tabelata

         2.Circuitele utilizate

Figura 1. Circuitul utilizat pentru măsurarea rezistenței metalului în funcție de temperatură

Figura 2. Circuitul utilizat pentru măsurarea rezistenței semiconductorului în funcție de temperatură

         3.Tabele cu valori masurate   

Tabel 1. Rezistența metalului în funcție de temperatură (valori experimentale)

R( Ω)	2.7	2.8	2.9	3	3.1	3.1	3.2	3.2	3.3	3.4	3.4	3.5	3.5	3.6	3.6	3.6
t(°C)	22	24	30	35	41	45	49	55	57	65	70	75	80	82	89	91

Tabel 2. Rezistența semiconductorului în funcție de temperatură (valori experimentale și calculate)

t (°C)	R (Ω)	T (K)	103/T (K-1)	ln R
15	770	288.15	3.47	6.646
21	613	294.15	3.40	6.418
26	505	299.15	3.34	6.225
31	420	304.15	3.29	6.040
37	350	310.15	3.22	5.858
41	310	314.15	3.18	5.737
46	264	319.15	3.13	5.576
51	224	324.15	3.08	5.412
55	202	328.15	3.05	5.308
60	175	333.15	3.00	5.165
65	152	338.15	2.96	5.024
71	132	344.15	2.91	4.883
75	120	348.15	2.87	4.787
80	107	353.15	2.83	4.673
85	96	358.15	2.79	4.565
88	90	361.15	2.77	4.500

4.Grafice

Grafic 1. Rezistența metalului în funcție de temperatură

Grafic 2. Rezistența semiconductorului în funcție de temperatură

Grafic 3. Logaritmul rezistenței

5.Concluzii și observații

Observam  că pentru conductorul metalic valoarea obținută pentru coeficientul de temperatură coincide cu valoarea cunoscută pentru metalul Wolfram:  (la 20 , conform tabelelor).

În cazul semiconductorului, eroarea benzii interzise se determină astfel:

Cu o eroare relativa de 0.7%, putem afirma ca experimentul a avut un grad ridicat de precizie.Totusi, valoarea obtinuta pentru banda interzisa este sub cea tabelata ( 0.67eV pentru Germaniu) si totodata mai mica decat valorile medii obtinute la acelasi experiment in trecut( 0.6-0.61 eV).

Astfel, o prima presupunere ar fi ca materialul studiat nu este Germaniu pur ( de aici diferenta intre valorile obtinute in majoritatea experimentelor si valoarea teoretica, cea din tabele).

Legat de valoarea obtinuta prin experimentul de fata, putem trage concluzia (dat fiind faptul ca datele dupa cum se poate observa au o precizie destul de ridicata), ca ne-am confruntat cu erori sistematice, si nu cu erori accidentale si umane( citirea gresita, scrierea gresita a anumitor date etc).

Daca intr-adevar este vorba despre erori sistematice, marirea setului de date nu duce la eliminarea acestora, deci identificarea si repararea cauzei ce a dus la diferenta aceasta devin foarte dificile.O idee ar fi ca efectuarea masuratorilor sa se faca la racire in loc de incalzire, astfel micsorand posibilele erori ce ar putea aparea datorita inertiei termice.