1r ciclo La intensidad de corriente aumenta con la temperatura

[elnota]

Hola a todos.

El otro día en clase hicimos una práctica para determinar la anchura de la banda prohibida del germanio, tomando medidas de temperatura, intensidad y tensión para los procesos de calentamiento y enfriamiento de una muestra de dicho semiconductor.

Tengo una duda: Durante el experimento la intensidad de corriente aumentaba con la temperatura, mientras que la diferencia de potencial disminuia. ¿Podríais explicarme por qué?

Saludos.

[polonio]

Re: La intensidad de corriente aumenta con la temperatura

No sé el montaje completo de la práctica, pero es normal que al aumentar la temperatura a los electrones adquieren más energía y pasan en mayor número a la banda de conducción por lo que la intensidad aumenta.

Por otro lado, no sé dónde mides la tensión: ¿en los bornes del generador, entre dos puntos del material...? Pero me aventuro: ten en cuenta que al pasar a ser mejor conductor la resistencia disminuye y, si lo hace en mayor proporción de lo que aumenta la intensidad, la diferencia de potencial disminuye ($\Delta V= IR$).

[elnota]

Re: La intensidad de corriente aumenta con la temperatura

Conectamos la placa de germanio en serie con la resistencia de 180ohmios y la fuente de alimentación en corriente continua, insertando un amperímetro para medir la intensidad de corriente que circula por la plaquita de germanio.
Conectamos también un voltímetro en paralelo con la placa de germanio para medir la diferencia de potencial entre sus extremos. Seguidamente, conectamos los terminales de la resistencia calefactora a la entrada adecuada de la fuente de alimentación. Por último, conectamos el termómetro a los extremos del termopar para medir la temperatura de la muestra de germanio. Te adjunto el esquema:

[polonio]

Re: La intensidad de corriente aumenta con la temperatura

Pues, de momento, o que se me ocurre es lo que te dije antes.

[alefriz]

Re: La intensidad de corriente aumenta con la temperatura

Hola a todos.

El otro día en clase hicimos una práctica para determinar la anchura de la banda prohibida del germanio, tomando medidas de temperatura, intensidad y tensión para los procesos de calentamiento y enfriamiento de una muestra de dicho semiconductor.

Tengo una duda: Durante el experimento la intensidad de corriente aumentaba con la temperatura, mientras que la diferencia de potencial disminuia. ¿Podríais explicarme por qué?

Saludos.

Buenas,

La resistencia de los materiales varía con la temperatura según la siguiente ley:

$$R_f = R_o [1+\alpha (T_f-T_o)]$$

siendo $\alpha$ una propiedad de cada material (unidades $K^{-1}$), y $R_o$ la resistencia del germanio a temperatura ambiente ($T_o$). Cuanto mayor sea la temperatura en el germanio, mayor será su resistencia.

Según el esquema adjunto, la intensidad que circula por la muestra es:

$$I = \frac{V_{fuente}}{R+R_f}$$

Y la tensión será:

$$V = V_{fuente} - R I \longrightarrow V= V_{fuente}(\frac{R_f}{R+R_f})$$

Si consideramos que la tensión suministrada por la fuente de alimentación, y la resistencia de 180 $\Omega$ se mantienen constantes, se pueden representar las gráficas de cómo varían la tensión y la intensidad en función de la variación de la resistencia del germanio, de acuerdo a (2) y (3).