NTC-резистор з Cobra SMARTsense

Під час вивчення закону Ома учні вже дізналися, що металеві провідники загалом мають опір, який зростає з температурою.

Тепер вони мають зрозуміти, що NTC-резистори (Negative Temperature Coefficient) поводяться навпаки. Перший дослід рекомендується не лише як вступний до постановки задачі. Він доречний і тоді, коли треба опрацювати поняття власного нагрівання (у 1-му досліді) та зовнішнього нагрівання (у 2-му досліді). Другий дослід варто використати як підтверджувальний.

Попередні знання

Учні мають бути обізнані з омічним опором.

Принцип

Термістор, NTC-резистор або NTC-термістор (термістор з від'ємним температурним коефіцієнтом -англійською мовою) - це термозалежний резистор, який належить до групи терморезисторів. Його основною характеристикою є від'ємний температурний коефіцієнт, і він проводить електрику краще при високих температурах, ніж при низьких.

Навчальна мета

Під час експерименту учні повинні зрозуміти, як працює NTC-резистор.

Завдання

Дослідіть чи змінюється величина опору NTC-резистора в залежності від температури і якщо так, то як саме.

• До цього експерименту застосовуються загальні інструкції щодо безпечного проведення експериментів під час викладання природничих наук.

NTC-резистори також називають термісторами. Вони широко використовуються в техніці вимірювання, контролю та регулювання.

Їх поведінка пояснюється зростанням концентрації вільних носіїв заряду з підвищенням температури. Цей ефект має сильніший вплив, ніж збільшення опору провідності з підвищенням температури, що зумовлено більш сильною взаємодією вільних носіїв заряду з компонентами кристалічної ґратки.

Електронні компоненти

iOS

Android

Windows

1. Дослід

• Збери установку відповідно до рис. 1 і рис. 2.

2. Дослід

• Замість модуля з прямим провідником установи патрон із лампою розжарювання на , як на рис. 3 і рис. 4.

Рис. 1

Рис. 2

Рис. 3

Рис. 4

• Увімкни обидва датчики Cobra SMARTsense, утримуючи кнопку «увімк./вимк.» на кожному приблизно три секунди.
• Тепер запусти measureApp і з'єднайся з обома датчиками. Налаштуй відображення так, щоб покази показувалися числами. Для цього натисни "0.0" угорі в застосунку. Ліворуч ти бачиш, який вигляд це тоді має.

2. Дослід

• Увімкни блок живлення і встанови найбільше можливе значення постійної напруги.
• Спостерігай за лампою розжарювання і амперметром. Виміряй максимальне значення сили струму і потрібну для цього напругу на NTC-резисторі.
• Запиши вимірювання і спостереження в протокол.
• Нагрій NTC-резистор полум'ям сірника, як на рис. 5.

Рис. 5