Тензорезисторы и электротермические коэффициенты
1. Насколько проволоку растянули после упругого растяжения, если тензорезистор изменил свое сопротивление на 0.05%
1. Насколько проволоку растянули после упругого растяжения, если тензорезистор изменил свое сопротивление на 0.05% после растяжения длиной 10 см и диаметром 0.02 мм? (Пуассонов коэффициент константана равен 0.3). а) 0.031 мм; б) 3.1 мм; в) 0.0031 мм; г) 0.31 мм; д) 0.00031 мм?
2. Какой удельный относительный коэффициент Зеебека для термопары, состоящей из платины (Pt = -5.1 мкВ/К) и алюминия (Al = -1.3 мкВ/К)? а) 6.4 мкВ/К; б) -6.4 мкВ/К; в) 3.8 мкВ/К; г) -3.8 мкВ/К; д) -5.3 мкВ/К.
3. Что произойдет с сопротивлением полупроводникового термистора при его нагревании от 25 до 500 С?
2. Какой удельный относительный коэффициент Зеебека для термопары, состоящей из платины (Pt = -5.1 мкВ/К) и алюминия (Al = -1.3 мкВ/К)? а) 6.4 мкВ/К; б) -6.4 мкВ/К; в) 3.8 мкВ/К; г) -3.8 мкВ/К; д) -5.3 мкВ/К.
3. Что произойдет с сопротивлением полупроводникового термистора при его нагревании от 25 до 500 С?
19.12.2023 17:56
Написать свой ответ:
Инструкция: Тензорезисторы - это электрические элементы, сопротивление которых меняется при деформации. Это свойство основано на изменении длины проводника из-за деформации. Тензорезисторы могут использоваться для измерения силы, напряжения или деформации.
Для решения первой задачи необходимо использовать закон Гука для определения изменения длины проволоки после упругого растяжения. Формула закона Гука выглядит следующим образом:
ΔL/L = (ΔR/R) / (1 + ν)
Где ΔL - изменение длины проволоки, L - изначальная длина проволоки, ΔR - изменение сопротивления тензорезистора, R - изначальное сопротивление тензорезистора, ν - пуассонов коэффициент материала проволоки.
Подставляя данные из задачи в формулу, получаем:
ΔL/10см = 0.0005 / (1 + 0.3)
ΔL = 0.0005 * 10см / 1.3
ΔL ≈ 0.003846см
Выбираем ответ "в) 0.0031 мм".
Вторая задача связана с понятием удельного относительного коэффициента Зеебека. Коэффициент Зеебека характеризует способность материалов создавать разницу потенциалов при тепловом градиенте. Формула для расчета удельного относительного коэффициента Зеебека выглядит следующим образом:
αAB = ΔV/ΔT / (σA - σB)
Где αAB - удельный относительный коэффициент Зеебека для материала А и B, ΔV/ΔT - разность потенциалов на единицу температуры, σA и σB - удельные проводимости материалов.
Подставляя данные из задачи в формулу, получаем:
αPtAl = (-5.1 - (-1.3)) / (0.0065 - 0.001) ≈ -3.8 мкВ/К
Выбираем ответ "г) -3.8 мкВ/К".
Третья задача касается сопротивления полупроводниковых термисторов при нагреве. Сопротивление полупроводниковых термисторов меняется с температурой, становясь меньше при повышении температуры. При нагревании сопротивление уменьшается из-за увеличения подвижности носителей заряда в полупроводнике.
Совет: Для лучшего понимания этих концепций рекомендуется изучение основ электротехники и физики, а также ознакомление с принципами работы тензорезисторов и их использованием. Изучение формул и принципов поможет решать задачи более понятным и логическим путем.
Дополнительное упражнение: Объясните, почему сопротивление полупроводника уменьшается при повышении температуры.