Physikpraktikum in Klasse 9

Versuchsanleitung

E 3    Thema : Halbleiterwiderstände

 Aufgabe :

 a) Untersuche die Eigenschaften eines Thermistor ( NTC - Widerstand oder Heißleiter)

Vorbetrachtung:

1.   Erarbeite schriftlich, welche Eigenschaften ein Thermistor hat ! LB Cornelsen Bd.2 S .71

 Durchführung:

1.  Untersuche die Eigenschaften des Thermistors im Experiment!
       
   1.1. Bestimme mit dem digitalen Widerstandsmesser (Ohmmeter) den Widerstand des Thermistors
           a)         bei Zimmertemperatur 
           b)         bei Körpertemperatur (Zwischen den Fingern)
           c)        in 1cm seitlichem Abstand von einem brennenden Streichholz !
       
   1.2.   Trage die Messwerte in die Tabelle ein !

   Thermistor

   Zimmertemperatur	Körpertemperatur	Streichholzflamme
   R =             Ohm	R =             Ohm	R =             Ohm

    1.3.   Schreibe das Ergebnis in Worten auf!
       
   1.4.   Untersuche die Abhängigkeit des Thermistorwiderstandes von der Temperatur !

        a)      Baue den Versuch nach der Schaltung auf !

        b)      Trage die Meßwerte in die Tabelle ein ! (10 Grad-Schritte)

Thermistor

Temperatur in Grad	Widerstand in Ohm
20
30
40
50
60
70
80

Auswertung:

1.1 Zeichne auf Millimeterpapier ein Widerstands- Temperatur - Diagramm !

1.2 Formuliere eine Gesetzmäßigkeit in der Form

            Je ........................................................................................ ,

         desto.................................................................................... .

1.3 Ergänze den Merksatz !

                   Der Thermistor ist ein ........................... abhängiger Widerstand.

Aufgabe :

b) Der Fotowiderstand

Vorbetrachtungen:

1.       Erarbeite schriftlich, welche Eigenschaften ein Fotowiderstand hat ! LB Cornelsen Bd.2 S.72 , 81

Durchführung:

1.        Untersuche die Eigenschaften des Fotowiderstandes im Experiment!
            
        1.1.   Bestimme mit dem digitalen Widerstandsmesser den Widerstand des Fotowiderstandes,
                    a)    wenn kein Licht einfällt (Achtung! Vollständig abdunkeln!)
                    b)  wenn er mit einer Lampe (Achtung! Abstand 20cm ) bestrahlt wird!
                    c)    Trage die Messwerte in die Wertetabelle ein!

Fotowiderstand

dunkel	hell
R =           Ohm	R =           Ohm

           1.2.    Formuliere ein Ergebnis in Worten!

              1.3.    Untersuche die Abhängigkeit des Fotowiderstandes von der Entfernung einer Lichtquelle!

                    a)       Baue den Versuch auf !

                   

                    b)       Trage die Messwerte in die Wertetabelle ein !

Fotowiderstand

Entfernung l in cm	Widerstand R in Ohm
5
10
15
20
25
30

 Auswertung:

1.       Zeichne auf Millimeterpapier ein Widerstands-Entfernungs-Diagramm !
2.      Formuliere eine Gesetzmäßigkeit in der Form 

              Je ...................................................................................................... ,
              desto ................................................................................................. .

  3.    Ergänze den Merksatz: 

              Der Fotowiderstand ist ein .................................... abhängiger Widerstand.

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 Aufgabe :

c) Die Halbleiterdiode 

Vorbetrachtungen:

1. Erarbeite schriftlich, welchen Aufbau, Eigenschaften und Schaltzeichen eine Halbleiterdiode hat!
   LB Cornelsen Bd.2 S.76-81

Durchführung:

1. Untersuche die Eigenschaften der Halbleiterdiode im Experiment!

2. Baue das Experiment nach der Schaltung1 auf Seite 78 im Lehrbuch auf! Achtung! Der Ring an der Diode entspricht dem Balken im Schaltzeichen!

3. Beobachte, welche Lampe leuchtet! Vertausche nun die Pole der Spannungsquelle und beobachte erneut!

4. Formuliere ein Ergebnis!

Die Diode läßt den Strom fließen, wenn der Minuspol der Spannungsquelle an
...................................................................................................................... angeschlossen wird.
Diese Betriebsart heißt .........................................................
Bei der Betriebsart Sperrichtung ist  der Pluspol der Spannungsquelle mit ...................................................................................................................... verbunden.

Zusammenfassung

1. Ergänze den Lückentext!
   Unter dem elektrischen Widerstand versteht man die ................................................... der fließenden Elektronen im Leitermaterial.
   Der elektrische Widerstand kann berechnet werden mit der Gleichung
       
   R = -------                  elektrischer Widerstand  =  -----------------------------
       
   In Halbleitermaterialien (Silizium ;Germanium) ist der elektrische Widerstand  von verschiedenen Größen abhängig.
   
   In diesem Praktikumsexperiment hast du  3 verschiedene Anwendungen von Halbleiterbauelementen kennengelernt, den  ....................................................... , den .................................................  und  die ...................................................... .
   Der .............................................. ist ein temperaturabhängiger Widerstand, der Fotowiderstand ist ein ..................................................... Widerstand und die Halbleiterdiode ist ein ................................................................. abhängiger Widerstand.

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Autoren: Hans-Jörg Hain, Sabine Fugmann; 43. Schule - Sportmittelschule - Leipzig