COEFICIENTE DE TEMPERATURA. TERMISTOR. (Práctica Nº 6) Objetivo: Determinación de los parámetros caraterísticos de un termistor y su calibración frente a la temperatura. Los termistores son resistencias cuyo valor varía con la temperatura, y están fabricados de material semiconductor. Son muy sensibles a cambios pequeños de temperatura y la respuesta del cambio de resistencia con la temperatura no es lineal, siendo la ley que los rige: Rt = R0 · e-T (1) donde R0 y son constantes en un amplio rango de temperatura y solo dependen del material. Vamos a determinar estos parámetros R0 y . Principio de la medida: Se determinan los valores de la resistencia del termistor a diferentes temperaturas por aplicaciones del puente de Wheatstone, obteniendo así la calibración del termistor y a partir de ella se obtienen los valores R0 y (Referencias bibliográficas sobre el puente de Wheatstone). Método: Sea el puente de Wheatstone representado en la Rt R figura (V = 5 V). Las resistencias R 1 y R2 están seleccionados de modo que sus valores son lo mas parecidos posible (podemos considerar que A son iguales). Se calienta el termistor a una temperatura determinada T. A esta temperatura se equilibra el puente de modo que el R1 R2 amperímetro marque cero; esto se consigue modificando la resistencia R de la caja de resistencias, ajustando de forma sucesiva con los V reguladores x1000 , x100 , x10 y x1 . Una vez equilibrado el puente a esa temperatura, nos encontramos con la siguiente situación: V = V 1 + V2 con V1 = R1 I1 y V2 = R2 I1 por otro lado ya que I’ = 0 resulta también V 1 = Rt I2 y V2 = R I2 o bien V1/V2 = R1/R2 = Rt/R. Además como podemos considerar R1 = R2 resulta en la situación de equilibrio Rt = R de donde se obtienen los valores correspondientes de R t para temperaturas T entre 20ºC y 60ºC. Material: Puente de Wheatstone (resistencias R1 y R2, termistor, caja de resistencias y cables de conexión), Fuente de alimentación, cc. (aplicamos 5 V), miliamperímetro, termómetro de lectura digital, tubo de ensayo con glicerina (aislante eléctrico), Vaso precipitado con agua, y foco de calor (plato calentador). Procedimiento: Comprobar el circuito de la figura y en su caso completarlo. Equilibrar el puente de Wheatstone variando el valor de R a la temperatura T a que esté el sistema. Seguidamente se calienta el sistema (el agua del vaso) conectando el plato calentador a la red eléctrica común de 220V. La temperatura del termistor aumenta y la resistencia de éste se modifica. Se ajusta R a las nuevas temperaturas tomando la lectura de la temperatura justo en el momento de equilibrio (I’ = 0). Se sigue aumentando la temperatura y así obteniendo (por lo menos 20) puntos de (Rt, T) T [Cº] R = Rt [] ln Rt Se calculan valores de ln Rt correspondiente a cada temperatura T. La ec. (1) se puede escribir de la forma: Ln Rt = ln R0 - T y de su representación gráfica se obtienen los valores de R0 y a partir de los parámetros característicos de la recta (ordenada: ln Rt; abcisa: T) ajustando por el método de mínimos cuadrados a los puntos (T, ln Rt). Resultados: Valores de R0 y con indicación de rango de error. Expresar la ec. (1) de forma explícita con sus valores correspondientes. ¿Se podría utilizar un termistor como termómetro? ¿En qué condiciones? ¿Conoces alguna aplicación? Bibliografía: Sears-Zemansky, Halliday-Resnick, etc.