Загальна інформація
Застосування
Резистори
Застосування NTC-резистора дає змогу звести до мінімуму небезпеку через перегрівання. Кожен знає попередження про перегрівання смартфона, яке можна реалізувати саме через NTC-резистор.
Інша інформація (1/2)
Попередні знання
Треба знати, як в електричному колі вимірюють дві величини - силу струму й напругу.
Принцип
На простому електричному колі демонструють вплив температури на NTC-резистор.
Інша інформація (2/2)
Навчальна мета
Після виконання досліду учні мають уміти правильно відтворювати температурну залежність NTC-резистора.
Завдання
Демонструють застосування NTC-резистора.
Правила безпеки
Для цього досліду діють загальні правила безпечного експериментування на уроках природничих наук.
Обладнання
| Позиція | Обладнання | Артикул | Кількість |
|---|---|---|---|
| 1 | Магнітна демонстраційна дошка PHYWE зі штативом, демо з фізики | 02150-00 | 1 |
| 2 | З'єднувальний, кутовий, модуль DB | 09401-02 | 4 |
| 3 | З'єднувальний, Т-подібний, модуль DB | 09401-03 | 2 |
| 4 | З'єднувальний, розімкнутий, модуль DB | 09401-04 | 3 |
| 5 | Вимикач вкл./викл., модуль DB | 09402-01 | 1 |
| 6 | NTC-резистор, модуль DB | 09430-00 | 1 |
| 7 | З'єднувальний провідник, 750 мм, червоний | 07362-01 | 1 |
| 8 | З'єднувальний провідник, 750 мм, синій | 07362-04 | 1 |
| 9 | З'єднувальний провід, 32 А, 1000 мм, червоний, експериментальний кабель, штекер 4 мм | 07363-01 | 2 |
| 10 | З'єднувальний провід, 32 А, 1000 мм, синій, експериментальний кабель, штекер 4 мм | 07363-04 | 2 |
| 11 | PHYWE Блок живлення, універсальний, аналоговий дисплей DC: 18 В, 5 А / AC: 15 В, 5 А | 13503-93 | 1 |
| 12 | Демонстраційний універсальний вимірювальний прилад, ADM3 | 13840-00 | 2 |
| 13 | Повітродувка гарячого/холодного повітря | 04030-93 | 1 |
| 14 | Демонстраційний настільний секундомір, d = 130 мм | 03075-00 | 1 |
| 15 | Струбцина | 02014-00 | 2 |
Складання та виконання
Складання
Рисунок 1
Склади дослід відповідно до рис. 1.
Вибери діапазони вимірювання - і - .
Виконання
Увімкни блок живлення і встанови напругу - .
Замкни вимикач.
Запиши виміряне значення сили струму.
Нагрівай NTC-резистор повітродувкою і через проміжки часу приблизно 10 секунд знімай значення сили струму.
Запиши свої результати вимірювань.
Вимкни повітродувку і далі записуй значення сили струму через такі самі проміжки часу.
Спостереження та опрацювання результатів
Спостереження
Було знято, наприклад, такі результати вимірювань:
| 0 | 10 | 20 | 30 | 40 | 50 | 60 | |
| 2,4 | 4,0 | 4,7 | 5,3 | 5,6 | 6,3 | 6,4 | |
| 4,2 | 2,5 | 2,1 | 1,9 | 1,8 | 1,6 | 1,6 |
| 70 | 80 | 90 | 100 | 110 | 120 | |
| 5,8 | 5,4 | 5,1 | 4,8 | 4,6 | 4,3 | |
| 1,7 | 1,9 | 2,0 | 2,1 | 2,2 | 2,3 |
Опрацювання результатів (1/2)
Коли NTC-резистор нагрівається, сила струму зростає, а коли NTC-резистор охолоджується - вона знову спадає.
Графічне подання (пор. рис. 2) показує, що при нагріванні значення опору NTC-резистора зменшується.
Якщо нагрівання припинити, NTC-резистор охолоджується і значення його опору знову зростає. Проте цей процес відбувається повільніше. З одного боку, це пояснюється тим, що сам модуль нагрівся і через це охолодження затримується, з іншого - NTC-резистор сам виробляє теплоту через протікання струму. Утім, це самонагрівання має в цьому досліді менший вплив.
NTC-резистори (Negative Temperature Coeffizient) називають також термісторами, бо вони проводять струм тим краще, чим вища температура.
Їх застосовують як датчики температури і як датчики для регулювання температури.
Опрацювання результатів (2/2)
Складання досліду можна ще спростити, якщо визначати опір безпосередньо в діапазоні вимірювання опору аналого-цифрового універсального вимірювального приладу.
NTC-резистори виготовляють із порошкових спечених оксидів металів. Значення їхнього опору спадає з температурою експоненційно. Справджується
,
де b - стала матеріалу, значення якої лежить у межах від до ; - опір за еталонної температури .