VARIACIÓN DE LA RESISTENCIA ELÉCTRICA DE UN

SEMICONDUCTOR CON LA TEMPERATURA

1. Introducción.

En esta práctica estudiaremos la dependencia de la resistencia eléctrica de un semiconductor con la temperatura; es decir, veremos como en los semiconductores la resistencia guarda una relación directa con la temperatura. Esta variación de la resistencia viene dada por la siguiente fórmula:

1

En dicha fórmula A y B son dos constantes propias del semiconductor, mientras que T es el valor de la temperatura y R el correspondiente valor de resistencia del semiconductor. Por otra parte el coeficiente de temperatura se define como:

2

Es decir, r es la derivada del logaritmo neperiano de la resistencia (R) con respecto a la temperatura (T). En este sentido, de acuerdo con el signo de r, tenemos que el semiconductor es de tipo positivo o de tipo negativo.

Básicamente el objetivo de esta práctica es averiguar de qué tipo, positivo o negativo, es un semiconductor en cuestión.

2. Desarrollo de la práctica.

En un primer lugar formamos un sistema a 0°C con agua e hielo en un vaso Dewar. Seguidamente introdujimos el semiconductor en este sistema y medimos su resistencia a 0°C, arrojando un valor de 23,24±0,01 k. El siguiente paso consistió en introducir el semiconductor en un orifico practicado a un bloque metálico, el cual fue calentado hasta una temperatura aproximada de 95°C. Una vez que la temperatura del bloque metálico se hizo estable, empezamos a medir la resistencia del semiconductor a intervalos de 5 K hasta aproximadamente unos 30°C por encima de la temperatura ambiente. A raíz de los datos se calcularán las constantes A y B del semiconductor, así como el tipo de dispositivo al que pertenece (PTC ó NTC).

3. Tablas y resultados.

El valor de la resistencia del semiconductor a 273,2 K fue de 23240±1 .

Los resultados de la resistencia según los cambios de temperatura se reflejan en la siguiente tabla:

En esta gráfica se representan los la variación de la resistencia del semiconductor en función de la temperatura. La línea representada corresponde a la recta de mejor ajuste entre los valores tomados experimentalmente. Para mayor exactitud, la gráfica también se ha realizado en papel milimetrado.

1

A partir de dicha recta hemos calculado el valor de A y B; así como su error experimental, por el método de los mínimos cuadrados, arrojando los siguientes resultados:

B= (40581±217)"10-1 /K-1

A= (1±6)"10-2

r= 0,9998

Con estos resultados y teniendo en cuenta la definición del coeficiente de temperatura, podemos afirmar que el semiconductor es del tipo PTC ó positivo.

PTC, possitive temperature coefficient.

NTC, negative temperature coefficient.

Termología

VARIACIÓN DE LA RESISTENCIA ELÉCTRICA DE UN SEMICONDUCTOR CON LA TEMPERATURA