Pekerjaan laboratorium No. 8 "Mengukur percepatan jatuh bebas menggunakan bandul."

Tujuan pekerjaan: menghitung percepatan jatuh bebas dari rumus periode osilasi bandul matematis:

Untuk melakukan ini, perlu untuk mengukur periode osilasi dan panjang suspensi pendulum. Kemudian dari rumus (1) kita dapat menghitung percepatan jatuh bebas:

Ukur:

1) jam tangan dengan jarum detik;

2) pita pengukur (Δ l = 0,5 cm).

Bahan: 1) bola berlubang; 2) benang; 3) tripod dengan kopling dan cincin.

Perintah kerja

1. Tempatkan tripod di tepi meja. Di ujung atasnya, perkuat cincin dengan kopling dan gantung bola pada seutas benang darinya. Bola harus menggantung pada jarak 3-5 cm dari lantai.

2. Simpan bandul dari posisi setimbang sebesar 5-8 cm dan lepaskan.

3. Ukur panjang gantungan dengan pita pengukur.

4. Ukur waktu t 40 getaran penuh (N).

5. Ulangi pengukuran t (tanpa mengubah kondisi percobaan) dan temukan nilai rata-rata t lih.

6. Hitung nilai rata-rata periode osilasi T rata-rata dari nilai rata-rata t rata-rata.

7. Hitung nilai g cp menggunakan rumus:

8. Masukkan hasilnya ke dalam tabel:

Nomor	aku, aku	N	t, s	tav, s

9. Bandingkan nilai rata-rata yang diperoleh untuk g cp dengan nilai g = 9,8 m/s 2 dan hitung kesalahan pengukuran relatif menggunakan rumus:

Saat belajar fisika, Anda sering harus menggunakan nilai percepatan jatuh bebas di permukaan bumi dalam menyelesaikan masalah dan perhitungan lainnya. Anda mengambil nilai g \u003d 9,81 m / s 2, yaitu dengan akurasi yang cukup memadai untuk perhitungan Anda.

Tujuan praktikum ini adalah untuk secara eksperimental menentukan percepatan jatuh bebas menggunakan bandul. Mengetahui rumus periode osilasi bandul matematis T =

seseorang dapat menyatakan nilai g dalam hal besaran yang dapat dengan mudah ditentukan dengan eksperimen dan menghitung g dengan beberapa akurasi. Cepat

di mana l adalah panjang suspensi, dan T adalah periode osilasi bandul. Periode osilasi bandul T mudah ditentukan dengan mengukur waktu t yang diperlukan untuk sejumlah N osilasi lengkap bandul.

Pendulum matematis adalah berat yang digantung dari seutas benang tipis yang tidak dapat diperpanjang, yang dimensinya jauh lebih kecil daripada panjang benang, dan massanya jauh lebih besar daripada massa benang. Penyimpangan beban ini dari vertikal terjadi pada sudut yang sangat kecil, dan tidak ada gesekan. Dalam kondisi nyata, rumus

adalah perkiraan.

Pertimbangkan tubuh seperti itu (dalam kasus kami, tuas). Dua gaya bekerja padanya: berat beban P dan gaya F (elastisitas pegas dinamometer), sehingga tuas seimbang dan momen gaya-gaya ini harus sama dalam nilai absolut satu sama lain. Nilai absolut momen gaya F dan P akan ditentukan masing-masing:

Dalam kondisi laboratorium, untuk mengukur dengan tingkat akurasi tertentu, Anda dapat menggunakan bola logam kecil tapi besar yang digantungkan pada seutas benang sepanjang 1-1,5 m (atau lebih panjang, jika suspensi semacam itu dapat dipasang) dan membelokkannya pada sudut yang kecil. Jalan kerja sepenuhnya jelas dari deskripsi dalam buku teks.

Cara pengukuran: stopwatch (Δt = ±0,5 s); penggaris atau pita pengukur (Δl = ±0,5 cm)

Pekerjaan laboratorium 8.

"Pengukuran penyimpangan diameter dan bentuk permukaan lubang dengan indikator pengukur bagian dalam".

Tujuan pekerjaan: Untuk menguasai metode pengukuran dengan jangka sorong indikator

diameter lubang dan penyimpangan bentuk lubang.

Tugas: Mengukur penyimpangan diameter dan bentuk permukaan

lubang di bagian tipe bushing dengan caliper indikator.

Peralatan: Kaliper indikator dengan kepala.

Ukuran akhir panjang (KMD).

Aksesoris untuk KMD.

Detail jenis busing dan gambarnya.

1. Bagian teoretis

Pengukuran lubang dapat diterima jika yaitu kesalahan membatasi mengukur kepala kurang dari kesalahan yang diizinkan mengukur lubang.

2. Kaliper indikator.

Tabung 4 (Gbr. 1) dengan pegangan insulasi panas 6 berfungsi sebagai dasar kaliper indikator.Pembukaan atas tabung dengan penjepit 8 digunakan untuk memasang selongsong kepala pengukur atau indikator dial.

Di bagian bawah tabung ada kepala pengukur bagian dalam, terdiri dari badan 9, jembatan pemusat 11 dan ujung batang pengukur - dapat digerakkan 1 dan kaku 10. Pergerakan ujung 1 melalui tuas 2, batang 3 dan cacing 5 ditransmisikan ke kepala pengukur. Jembatan pemusatan 2 mengatur sumbu pengukuran pengukur bagian dalam (sumbu ujung a1 dan 10) agar bertepatan dengan diameter lubang bagian yang diukur (Gbr. 2)

Saat mengukur, perlu untuk mengguncang pengukur bagian dalam di bidang aksial di bagian memanjang dan menemukan posisi minimum di sepanjang panah kepala pengukur, mis. tegak lurus terhadap kedua generator lubang.

Pengukur dalam dengan jembatan pemusatan diproduksi dengan rentang pengukuran: mm: 6…10; 10…18; 18…50; 50…100; 100…160; 160…250; 250…450; 450…700; 700…1000.

Untuk mengukur lubang berdiameter kecil, pengukur bagian dalam dengan sisipan bola diterima (Gbr. 3) sisipan bola memiliki rentang: mm: 3 ... 6; 6…10; 10…18.

Untuk mengatur indikator di dalam pengukur ke "0", cincin penyetel atau set pengukur akhir (KMD) dan dinding samping digunakan. Blok KMD dipilih dan dipasang di dudukan bersama dengan dinding samping. Pengoperasian saat diatur ke "0" sama dengan saat mengukur benda kerja.

2.1 Mengukur kepala.

Kepala pengukur mengubah gerakan kecil ujung pengukur menjadi gerakan besar penunjuk perangkat pelaporan.

Gambar 4 menunjukkan dial indicator. Batang pengukur 1 dari indikator memiliki rel yang terhubung dengan roda gigi 5 dan mentransmisikan gerakan ke tabung 9 dan panah 8 melalui roda gigi 9. Untuk mengaturnya ke “0”, skala putaran dial berputar bersama dengan pelek 2. Panah 6 menunjukkan jumlah putaran panah 8.

Dial gauge memiliki diameter lengan 8mm, batang pengukur stroke 2; 5 atau 10mm dan harga pembagian 0,01mm.

Di kepala pengukur bergigi tuas, pergerakan ujung pengukur (putaran) melalui sistem tuas ditransmisikan ke sektor roda gigi, yang memutar roda gigi dan panah yang duduk di poros roda. Kepala memiliki nilai pembagian 0,001 mm dan 0,002 mm, rentang pengukuran ± 0,05 mm ... 5 mm (multi-putaran).

2.2 Persiapan pengukuran.

1. Pasang kepala pengukur di tabung pengukur lubang. Untuk melakukan ini, masukkan selongsong kepala pengukur ke dalam lubang tabung sehingga bola ujung pengukur menyentuh ujung batang dan timbangan diputar ke samping dengan jembatan tengah dan kencangkan kepala pengukur dengan penjepit, sedangkan anak panah harus berbelok penuh. Pada saat yang sama, perlu untuk menjaga kebebasan pergerakan batang pengukur kepala.

2. Putar blok CMD sesuai dengan ukuran nominal lubang dan pasang di antara sisi-sisi pada dudukan CMD. Pra-menyeka ubin dan dinding samping dengan bensin. Lap permukaan lubang yang lapuk dengan kain bersih.

3. periksa kesesuaian batas pengukuran pengukur bagian dalam dengan ukuran lubang pengukur. Jika tidak cocok, ganti batang pengukur yang dapat dipertukarkan atau pilih satu set ekstensi dan ring untuk batang kompon kaku (tergantung pada jenis pengukur bagian dalam).

2.3 Mengatur pengukur bagian dalam ke "0".

1. Ambil pengukur bagian dalam dengan pegangan insulasi panas dan masukkan pengukur kedalaman di antara sisi-sisinya.

2. Perhatikan panah di kepala dan gerakkan pengukur bagian dalam di antara sisi-sisinya dengan mengayunkan dan memutar di sekitar sumbu tabung (lihat diagram), atur pengukur bagian dalam ke posisi yang sesuai dengan jarak terkecil antara permukaan pengukur sisi-sisinya . Dalam hal ini, panah akan mencapai pembagian * (searah jarum jam) terjauh dan berbalik. Untuk kedua jenis gerakan (mengayun dan berputar), pembagian ini harus cocok.

3. Ingat pembagian ini, lepaskan caliper dari dinding samping dan putar timbangan ke posisi yang ditentukan dengan tepi dial (atau sekrup pengaturan ke “0”).

4.Periksa pengaturan ke "0". Pada posisi yang tepat, jarum indikator harus menunjuk ke 0.

2.4 Pengukuran diameter lubang.

1. Ambil caliper dengan tangan kanan Anda dengan pegangan insulasi panas dan, pegang bagian dengan tangan kiri Anda, masukkan caliper ke dalam lubang bagian yang diukur dengan kepala pengukur menghadap ke atas dan timbangan ke arah Anda. Untuk melakukan ini, batang bergerak dengan jembatan harus dimasukkan ke kedalaman yang dangkal dengan memiringkan pengukur bagian dalam, dan kemudian meluruskannya sehingga batang kaku bersandar pada dinding lubang yang berlawanan.

2. Pindahkan caliper ke bagian yang diinginkan dan, goyangkan dalam bidang vertikal menjauh dari Anda - ke arah Anda, perhatikan pembagian skala terjauh, yang dicapai panah.

Penyimpangan panah searah jarum jam dari "0" menunjukkan penurunan diameter lubang dan tanda "-", dan penyimpangan berlawanan arah jarum jam menunjukkan penurunan diameter dan tanda "+".

4. Lakukan pembacaan kaliper, dengan memperhatikan pembagian skala kepala dan tanda, dan tuliskan di tabel referensi. Pengukuran harus dilakukan untuk setiap bagian dalam dua arah yang saling tegak lurus.

Beras. 1 kaliper indikator

Beras. 4 Indikator panggil

3. Hasil pengukuran.

1. Dengan mempertimbangkan ukuran nominal blok KMD, hitung dimensi sebenarnya dari bagian tersebut.

2. Bandingkan dimensi bagian dengan dimensi pembatas yang diizinkan dan berikan kesimpulan tentang kesesuaian bagian tersebut.

Setelah mempertimbangkan dimensi bagian demi bagian, tentukan penyimpangan bentuk bagian dari silinder.

3. Mengisi laporan pekerjaan.

Setelah memeriksa hasil pengukuran oleh guru, bersihkan caliper, kepala, KMD dan aksesorinya dengan kain kering dan masukkan ke dalam wadah. Merapikan tempat kerja.

Target– untuk menentukan momen inersia benda dengan metode getaran puntir.

Perangkat dan bahan: instalasi ukur, set badan, stopwatch.

Deskripsi metode pemasangan dan pengukuran

Pengaturan pengukuran adalah piringan bundar yang digantung pada kawat baja elastis dan dirancang untuk mengakomodasi benda, momen inersianya harus ditentukan (Gbr. 8.1).

Beras. 8.1

Perangkat ini dipusatkan menggunakan dua bobot bergerak yang dipasang pada disk. Memutar disk perangkat pada sudut tertentu di sekitar sumbu vertikal, suspensi baja diputar.

Ketika tubuh berputar melalui sudut , kawat berputar dan momen gaya muncul M berusaha mengembalikan tubuh ke posisi keseimbangan. Eksperimen menunjukkan bahwa dalam rentang yang cukup luas momen gaya M sebanding dengan sudut puntir  , yaitu
(bandingkan: gaya elastis
). Disk dilepaskan, memungkinkannya melakukan getaran torsional. Periode getaran torsi ditentukan oleh ekspresi
, di mana f– modulus torsi; J adalah momen inersia dari sistem yang berosilasi.

Untuk instrumen
. (8.1)

Persamaan (8.1) mengandung dua besaran yang tidak diketahui f dan J dll.. Oleh karena itu, perlu untuk mengulangi percobaan, setelah menempatkan benda referensi dengan momen inersia yang diketahui pada disk setup. Sebuah silinder padat diambil sebagai standar, momen inersianya adalah J ini .

Setelah menentukan periode osilasi baru perangkat dengan standar, kami membuat persamaan yang mirip dengan persamaan (8.1):

. (8.2)

Memecahkan sistem persamaan (8.1) dan (8.2), kami menentukan modulus torsi f dan momen inersia perangkat J dll. dengan posisi beban ini. (Turunan rumus perhitungan untuk f dan J dll. melakukannya sendiri sebagai persiapan untuk pekerjaan laboratorium dan memasukkannya ke dalam laporan). Setelah menghapus standar, sebuah badan ditempatkan pada disk perangkat, momen inersia yang relatif terhadap sumbu perangkat harus ditentukan. Pemasangan dipusatkan dan periode getaran puntir ditentukan lagi T 2 , yang dalam hal ini dapat ditulis sebagai

. (8.3)

Penuh arti dan f, hitung momen inersia tubuh relatif terhadap sumbu perangkat berdasarkan rumus (8.3).

Data semua pengukuran dan perhitungan dimasukkan ke dalam tabel. 8.1.

Tabel 8.1

Besaran yang diukur dan dihitung untuk menentukan momen inersia menggunakan metode getaran torsional

	t dll.	T dll.	t 1	T 1	t 2	T 2
		< T dll. >=	< T 1 >= < ¦ >= < J dll. >=	< T 2 >= < J t >

Tugas 1. Penentuan periode getaran puntir perangkat, perangkat dengan standar, perangkat dengan tubuh

1. Ukur waktu dengan stopwatch t dll. 20-30 getaran lengkap perangkat dan tentukan
.

2. Ulangi percobaan 5 kali dan tentukan < T dll. > .

3. Tempatkan standar pada disk perangkat dan tentukan dengan cara yang sama < T 1 >.

4. Tempatkan bodi pada disk perangkat, pusatkan instalasi, tentukan < T 2 > .

Catat hasil pengukuran dalam tabel. 8.1

KEMENTERIAN PENDIDIKAN FEDERASI RUSIA

UNIVERSITAS KEUANGAN NEGARA SIBERIA

dinamai akademisi M.F. Reshetnev

Departemen Fisika Teknik

Lab #8

METODE EMPAT-PROBE UNTUK MENGUKUR RESISTANSI SEMIKONDUKTOR

Pedoman untuk melakukan pekerjaan laboratorium pada kursus "Elektronik Solid State"

Disusun oleh: Parshin A.S.

Krasnoyarsk 2003

Pekerjaan laboratorium 8. Metode empat probe untuk mengukur resistansi semikonduktor1

Teori metode . 1

Pengaturan eksperimen . 3

Perintah kerja .. 5

Persyaratan format laporan . 7

pertanyaan tes .. 7

literatur . 7

Pekerjaan laboratorium 8. Empat probemetode pengukuran resistansi semikonduktor

Objektif: studi tentang ketergantungan suhu spesifik hambatan listrik semikonduktor dengan metode empat probe, penentuan celah pita semikonduktor.

Teori metode

Empat probe metode pengukuran resistivitas semikonduktor adalah yang paling umum. Keuntungan dari metode ini adalah bahwa penerapannya tidak memerlukan pembuatan kontak ohmik ke sampel; dimungkinkan untuk mengukur resistivitas sampel dengan bentuk dan ukuran yang paling beragam. Kondisi penggunaannya dalam hal bentuk sampel adalah adanya permukaan datar, yang dimensi liniernya melebihi dimensi linier sistem probe.

Sirkuit untuk mengukur resistansi dengan metode empat probe ditunjukkan pada gambar. 1. Empat probe logam dengan area kontak kecil ditempatkan di sepanjang garis lurus pada permukaan datar sampel. Jarak antar probe s 1 , s2 dan s3 . Melalui probe eksternal 1 dan 4 melewatkan arus listrik saya 14 , pada probe internal 2 dan 3 mengukur beda potensial U 23 . Dengan nilai terukur saya 14 dan U 23 resistivitas semikonduktor dapat ditentukan.

Untuk menemukan rumus perhitungan resistivitas, pertama-tama mari kita pertimbangkan masalah distribusi potensial di sekitar probe titik yang terpisah (Gbr. 2). Untuk menyelesaikan masalah ini, perlu untuk menulis persamaan Laplace dalam sistem koordinat bola, karena distribusi potensial memiliki simetri bola:

.(1)

Solusi persamaan (1) asalkan potensial di r=0 positif, cenderung nol, sangat besar r memiliki bentuk sebagai berikut:

Konstanta integrasi Dengan dapat dihitung dari kondisi kuat medan listrik E agak jauh dari probe r=r0 :

.

Karena kerapatan arus yang mengalir melalui belahan bumi dengan jari-jari r0 , j =Saya/(2πr0 2), dan sesuai dengan hukum Ohm j =E/ρ , kemudian E(r0)=saya / (2π r0 2).

Dengan demikian

Jika radius kontak r1 , maka potensi ujungnya

Jelas bahwa potensi sampel pada titik kontaknya dengan probe memiliki nilai yang sama. Menurut rumus (3), maka jatuh tegangan utama terjadi di daerah dekat-kontak dan, oleh karena itu, nilai arus yang mengalir melalui sampel ditentukan oleh resistansi daerah dekat-kontak. Panjang daerah ini semakin kecil, semakin kecil jari-jari probe.

Potensial listrik pada setiap titik sampel dapat ditemukan sebagai jumlah aljabar dari potensial yang dibuat pada titik tersebut oleh arus masing-masing probe. Untuk arus yang mengalir ke sampel, potensialnya positif, dan untuk arus yang keluar dari sampel, itu negatif. Untuk sistem probe yang ditunjukkan pada gambar. 1, potensi probe pengukur 2 dan 3

;

.

Perbedaan potensial antara mengukur kontak 2 dan 3

Oleh karena itu resistivitas sampel

.(5)

Jika jarak antar probe sama, mis. s 1 = s 2 = s 3 = s , kemudian

Jadi, untuk mengukur spesifik hambatan listrik sampel menggunakan metode empat probe, cukup untuk mengukur jarak antara probe s , jatuh tegangan U 23 pada probe pengukur dan arus yang mengalir melalui sampel saya 14 .

Pengaturan eksperimen

Pengaturan pengukuran diimplementasikan berdasarkan standar laboratorium universal. Perangkat dan peralatan berikut digunakan dalam pekerjaan laboratorium ini:

1. Ruang panas dengan sampel dan kepala pengukur;

2. Sumber DC TES-41;

3. Sumber tegangan DC B5-47;

4. Voltmeter digital universal V7-21A;

5. Menghubungkan kabel.

Diagram blok dari pengaturan eksperimental ditunjukkan pada gambar. 3.

Sampel ditempatkan pada tahap pengukuran ruang panas. Kepala pengukur ditekan oleh mekanisme pegas manipulator ke permukaan sampel yang dipoles rata. Di dalam meja pengukuran ada pemanas, yang ditenagai oleh sumber arus searah yang stabil TES-41, yang beroperasi dalam mode stabilisasi saat ini. Suhu sampel dikendalikan oleh termokopel atau ketahanan termal. Untuk mempercepat proses pengukuran, Anda dapat menggunakan kurva bertingkat yang disajikan dalam lampiran, yang memungkinkan Anda menentukan suhu sampel dari arus pemanas. Nilai arus pemanas diukur dengan ammeter yang terpasang pada sumber arus.

Arus melalui kontak 1 dan 4 dibuat menggunakan sumber DC stabil yang dapat disesuaikan B7-47 dan dikendalikan oleh perangkat digital universal V7-21A, dinyalakan dalam mode ammeter. Tegangan yang terjadi antara probe pengukur 2 dan 3 dicatat oleh voltmeter digital resistansi tinggi V7-21A. Pengukuran harus dilakukan pada arus terendah melalui sampel, ditentukan oleh kemungkinan pengukuran tegangan rendah. Pada arus tinggi, pemanasan sampel dimungkinkan, yang mendistorsi hasil pengukuran. Mengurangi arus operasi secara bersamaan mengurangi modulasi konduktivitas sampel yang disebabkan oleh injeksi pembawa muatan selama aliran arus.

Masalah utama dalam pengukuran hambatan listrik metode penyelidikan adalah masalah kontak. Untuk sampel vakum tinggi, kadang-kadang perlu dilakukan pembentukan kontak listrik untuk mendapatkan resistansi kontak yang rendah. Pembentukan kontak probe pengukur dilakukan dengan menerapkan tegangan konstan beberapa puluh atau bahkan ratusan volt secara singkat ke probe pengukur.

Perintah kerja

1. Biasakan diri Anda dengan deskripsi perangkat yang diperlukan untuk melakukan pekerjaan. Merakit skema pengaturan pengukuran sesuai dengan gambar. 3. Saat menghubungkan voltmeter universal V7-21A, perhatikan bahwa yang satu harus bekerja dalam mode pengukuran tegangan, yang lain - dalam pengukuran saat ini. Dalam diagram, mereka ditunjukkan oleh ikon. " kamu" dan " SAYA" masing-masing. Periksa pengaturan sakelar mode yang benar pada perangkat ini.

2. Setelah dicek kebenaran perakitan alat ukur oleh guru atau teknisi, nyalakan voltmeter dan sumber tegangan B7-47.

3. Atur tegangan sumber B7-47 ke 5V. Jika tegangan dan arus pada sampel berubah seiring waktu, maka dengan bantuan guru atau insinyur, cetakan listrik dari kontak probe pengukur.

4. Lakukan pengukuran penurunan tegangan kamu+ 23 dan kamu– 23 untuk arah arus yang berbeda saya 14 . Nilai tegangan yang diperoleh dirata-rata untuk th, untuk mengecualikan dengan cara ini termo-EMF longitudinal yang timbul pada sampel karena gradien suhu. Masukkan data percobaan dan perhitungan nilai tegangan pada Tabel 1.

Bentuk tabel 1

	Saya memuat, A	T,K	Saya 14, mA	kamu + 23 , PADA	kamu – 23 , PADA

5. Ulangi pengukuran pada suhu sampel yang berbeda. Untuk melakukan ini, Anda perlu mengatur arus pemanas ruang termal Saya memuat,= 0,5 A, tunggu 5-10 menit hingga suhu sampel stabil, dan catat pembacaan instrumen pada Tabel 1. Tentukan suhu sampel menggunakan kurva kalibrasi yang disajikan dalam Lampiran.

6. Lakukan pengukuran secara berurutan untuk nilai arus pemanas 0.9, 1.1, 1.2, 1.5, 1.8 A. Catat hasil semua pengukuran pada Tabel 1.

7. Mengolah hasil eksperimen yang diperoleh. Untuk melakukan ini, dengan menggunakan hasil yang disajikan pada Tabel 1, hitung 10 3 /T , spesifik hambatan listrik sampel pada setiap suhu ρ menurut rumus (6), konduktivitas listrik

logaritma alami dari konduktivitas listrik ln σ . Catat semua hasil perhitungan pada Tabel 2.

Bentuk tabel 2

	T, K	, K-1	, Ohm m	, (Ohmm) -1	log

8. Buat grafik ketergantungan. Analisis jalannya kurva, tandai area pengotor dan konduktivitas intrinsik. deskripsi singkat tentang tugas yang ditetapkan dalam pekerjaan;

· diagram pengaturan pengukuran;

· hasil pengukuran dan perhitungan;

· grafik ketergantungan;

· analisis hasil yang diperoleh;

· kesimpulan kerja.

pertanyaan tes

1. Semikonduktor intrinsik dan ekstrinsik. Struktur pita semikonduktor intrinsik dan pengotor. lebar celah pita. Energi aktivasi pengotor.

2. Mekanisme konduktivitas listrik semikonduktor intrinsik dan ekstrinsik.

3. Ketergantungan suhu dari konduktivitas listrik semikonduktor intrinsik.

4. Ketergantungan suhu konduktivitas listrik semikonduktor pengotor.

5. Penentuan celah pita dan energi aktivasi pengotor dari ketergantungan suhu konduktivitas listrik.

6. Empat probe Metode pengukuran hambatan listrik semikonduktor: ruang lingkup, kelebihan dan kekurangannya.

7. Masalah distribusi potensial medan listrik di dekat probe.

8. Turunan dari rumus perhitungan (6).

9. Skema dan prinsip operasi pengaturan eksperimental.

10. Jelaskan grafik ketergantungan yang diperoleh secara eksperimental, bagaimana celah pita ditentukan dari grafik ini?

literatur

1. Pavlov L.P. Metode untuk mengukur parameter bahan semikonduktor: Buku teks untuk universitas. - M.: Lebih tinggi. sekolah., 1987.- 239 hal.

2. Lysov V.F. Workshop fisika semikonduktor. –M.: Pencerahan, 1976.- 207 hal.

3. Epifanov G.I., Moma Yu.A. Elektronik Solid State: Tutorial. untuk mahasiswa universitas. - M.: Lebih tinggi. sekolah., 1986.- 304 hal.

4. Bab Kittel, Pengantar Fisika Padat. - M.: Nauka, 1978. - 792 hal.

5. Shalimova K.V. Fisika Semikonduktor: Buku Ajar untuk Sekolah Menengah Atas. - M.: Energi, 1971. - 312 hal.

6. Fridrikhov S.A., Movnin S.M. Fondasi fisik teknologi elektronik: Sebuah buku teks untuk universitas. - M.: Lebih tinggi. sekolah., 1982.- 608 hal.

Dalam pelajaran ini, kita akan mempertimbangkan aplikasi praktis dari pengetahuan yang diperoleh tentang contoh pekerjaan laboratorium dalam fisika untuk mengukur kalor jenis suatu zat padat. Kita akan berkenalan dengan peralatan utama yang akan dibutuhkan untuk melakukan percobaan ini, dan mempertimbangkan teknologi untuk melakukan kerja praktek dalam mengukur besaran fisis.

1. Tempatkan silinder logam dalam segelas air panas dan ukur suhunya dengan termometer. Ini akan sama dengan suhu silinder, karena setelah waktu tertentu suhu air dan silinder akan sama.

2. Kemudian kita tuangkan air dingin ke dalam kalorimeter dan ukur suhunya.

3. Setelah itu, kami menempatkan silinder yang diikat pada seutas benang ke dalam kalorimeter dengan air dingin dan, mengaduk air di dalamnya dengan termometer, mengukur suhu yang terbentuk sebagai hasil perpindahan panas (Gbr. 6).

Beras. 6. Kemajuan laboratorium

Suhu akhir keadaan tunak yang diukur dalam kalorimeter dan data lain akan memungkinkan kita menghitung kapasitas panas spesifik logam dari mana silinder dibuat. Kami akan menghitung nilai yang diinginkan berdasarkan fakta bahwa, saat pendinginan, silinder mengeluarkan jumlah panas yang sama persis dengan yang diterima air saat dipanaskan, yang disebut pertukaran panas terjadi (Gbr. 7).

Beras. 7. Perpindahan panas

Dengan demikian, kita memperoleh persamaan berikut. Untuk memanaskan air, jumlah panas yang dibutuhkan adalah:

, di mana:

Kapasitas panas spesifik air (nilai tabel), ;

Massa air, yang dapat ditentukan dengan timbangan, kg;

Suhu akhir air dan silinder, diukur dengan termometer, o ;

Suhu awal air dingin, diukur dengan termometer, o.

Ketika silinder logam mendingin, jumlah panas yang dilepaskan adalah:

, di mana:

Kapasitas panas spesifik dari logam dari mana silinder dibuat (nilai yang diinginkan), ;

Massa silinder, yang dapat ditentukan dengan timbangan, kg;

Suhu air panas dan, karenanya, suhu awal silinder, diukur dengan termometer, o ;

Suhu akhir air dan tabung, diukur dengan termometer, o.

Komentar. Dalam kedua rumus, kami mengurangi suhu yang lebih kecil dari suhu yang lebih besar untuk menentukan nilai positif dari jumlah panas.

Seperti disebutkan sebelumnya, dalam proses perpindahan panas, jumlah panas yang diterima oleh air sama dengan jumlah panas yang dilepaskan oleh silinder logam:

Oleh karena itu, kapasitas panas spesifik bahan silinder adalah:

Lebih mudah untuk mencatat hasil yang diperoleh dalam pekerjaan laboratorium apa pun dalam sebuah tabel, dan untuk melakukan beberapa pengukuran dan perhitungan untuk mendapatkan hasil perkiraan rata-rata, seakurat mungkin. Dalam kasus kami, tabel mungkin terlihat seperti ini:

Massa air dalam kalorimeter	Suhu air awal	Berat silinder	Suhu silinder awal	Suhu akhir

Kesimpulan: nilai yang dihitung dari kapasitas panas spesifik bahan silinder.

Hari ini kami meninjau metodologi untuk melakukan pekerjaan laboratorium pada pengukuran panas spesifik padatan. Dalam pelajaran berikutnya, kita akan berbicara tentang pelepasan energi selama pembakaran bahan bakar.

Bibliografi

1. Gendenstein L.E., Kaidalov A.B., Kozhevnikov V.B. / Ed. Orlova V.A., Roizena I.I. Fisika 8. - M.: Mnemosyne.
2. Peryshkin A.V. Fisika 8. - M.: Bustard, 2010.
3. Fadeeva A.A., Zasov A.V., Kiselev D.F. Fisika 8. - M.: Pencerahan.

1. Portal internet "5terka.com" ()
2. Portal internet "k2x2.info" ()
3. Portal internet "youtube.com" ()

Pekerjaan rumah

1. Pada tahap apa pekerjaan laboratorium itu mungkin untuk mendapatkan kesalahan pengukuran terbesar?
2. Apa yang harus menjadi bahan dan desain kalorimeter untuk mendapatkan hasil pengukuran yang paling akurat?
3. *Sarankan metode Anda untuk mengukur kapasitas panas spesifik suatu cairan.