Zápisy do sešitu: El. náboj a síla       Elektrické pole        Práce v el. poli          Rozložení náboje na vodiči         Vodič v el. poli          Izolant v el. poli        Kapacita, kondenzátor        El. proud             Vodiče, polovodiče, nevodiče       Prakt. práce: měření VA char. rezistoru           Ohmův zákon        Rezistor, reostat, potenciometr        Spojování rezistorů        Ohmův zákon pro celý obvod        Kirchhoffovy zákony      Vlastní polovodič        Termistor      Fotorezistor        Dioda - pokusy      Příměsový polovodič      Princip diody       Usměrňování diodou       Graetzovo zapojení      Praktické ovládání generátoru a osciloskopu     Náhr. schéma diody     Kondenzátor ve střídavém obvodu     Kapacita diody     VA char. diody a Zenerovy diody     Zdvojovač napětí     Televize a osciloskop     Urychlování elektronů     Vychylovací destičky     Stacionární magnetické pole     Magnetická síla (zač. a pokr.)     Magn. poli přímého vodiče      Mag. pole závitu a cívky     Nabitá částice v mag. poli     Shrnutí televize a osciloskopu     Síla působící mezi dvěma vodiči     Stejnosměrný elektromotor     Magnetické vlastnosti materiálů     Elektromagnet     El. zvonek     Elmag. relé     Druhy elektromotorů     Elmag. indukce - vznik ind. napětí     Faradayův zák. elmag. ind.    Magn. ind. tok     Ind. proud     Vířivé proudy     Vl. indukce     Zhášecí obvody cívek     Rekuperační dioda     Energie el. a mag. pole     El. proud v plynech     Jiskrový výboj     Obloukový výboj     Doutnavý výboj     Koróna, katodové a kanálové záření     LED     Žárovka      Bipolární tranzistor     Unipolární tranzistor     Operační zesilovač     Práce a výkon     Ef. hodnota proudu     Regulace výkonu     Tyristor     Přenos rádiového signálu     Amplitudová modulace     Frekvenční modulace     Sériový RLC obvod     Fázorový diagram     Elmag. oscilátor     Výkon v RLC obvodu     Amplitudová demodulace (krystalka)     Frekvenční demodulace     Rádiový přijímač     Stereofonní vysílání     Televize     El. proud v kapalinách

Zápisy do sešitu - 3. pokračování

Předchozí zápisy

18. hodina - čtvrtek 13.11. 2003

Polovodiče

Vlastní polovodič

Rozdělení látek podle vodivosti: vodiče (nemají zak. pás), nevodiče (široký zak. pás), polovodiče ("rozumně" široký zak. pás - kolem 1 eV)

Polovodič při nízké teplotě (blízké 0 K) - všechny elektrony ve valenčním pásu (vázány ke svým jádrům). Dodáme-li energii větší než je šířka zakázaného pásu = > přesun do vodivostního pásu ("utrhnout se" od svých jader) a stanou se volnými.

Př. - křemík - čtyři valenční elektrony (které vytváří vazby se sousedními atomy)


Zvýšení teploty => atomy kmitají více a mohou "ztratit" nějaké elektrony. Na místě, kde byl elektron, vznikne nenasycená vazba, tzv. díra - generace páru elektron - díra. Díra může navázat nějaký volný elektron, který se dostane do její blízkosti - rekombinace (zánik páru elektron - díra). 

Elektron je částice se záporným nábojem, díra vlastně představuje částici s kladným nábojem. Může se totiž rovněž přesouvat - přeskokem sousedních elektronů.

Toto je vlastní polovodič - má stejný počet elektronů a děr (elektron a díra vznikají vždy současně).

Polovodič připojený ke zdroji napětí - elektrony se pohybují ke kladné zdířce zdroje, díry směrem k záporné zdířce. Celkový proud

I = Ie+Id

Id ... proud tvořený dírami
Ie ... proud tvořený elektrony

Jak dodat elektronům energii? ... teplem, světlem, el. polem

Termistor

Teplotně citlivá polovodičová součástka -odpor klesá s teplotou, změna odporu s teplotou je daleko rychlejší než u kovů.

Pokus: Zahříváme nebo ochlazujeme termistor - jak se mění proud obvodem?

 Schematická značka:

Využití:

1. Měření teploty. Musíme znát  VA charakteristiku termistoru (obr. 4, 5). Nejjednodušší zapojení:

 2. Měření průtokového množství - termistor se napřed ohřeje na jistou teplotu, pak se ponoří do proudu kapaliny nebo plynu a tak se ochlazuje. Ochlazení závisí na průtoku (při dané teplotě látky, která protéká).

3. Měření teploty na dálku a na špatně přístupných místech - jednou termistor někam zabuduji a pak mohu na vzdáleném stanovišti měřit, nebo mohu pomocí miniaturních termistorů měřit teplotu v lidském těle, uvnitř motorů apod.

4. Kompenzace odporu žhavícího vodiče v elektronkách - kovové vlákno má za studena malý odpor, který po zahřátí několikrát vzroste. Napětí je určeno na zahřátý žhavící vodič - při zapnutí proudu nastává proto velký proudový náraz. Dáme-li do série s vodičem termistor mající za studena velký odpor, který klesá s teplotou, je celkový odpor stále přibližně konstantní.

5. Převodník z teploty na napětí - napětí je pak možno jednoduše měřit voltmetrem, počítačem...

6. Termostat - při jisté teplotě (a tedy i odporu) termistoru se vypne topení

7. Požární hlásič

Fotorezistor

Polovodičová součástka , jejíž odpor závisí na osvětlení. Světlo dodává energii elektronům ve valenčním pásu, které tak mohou překonat zakázaný pás a stát se volnými.

Pokus: Osvětlujeme fotorezistor zapojený v obvodu a sledujeme změny proudu protékajícího obvodem.


Schematická značka:

DOMÁCÍ ÚKOL:
1. Jak se změní odpor vlákna žárovky při jejím zahřátí z 0ºC na 2500ºC? Řešení...
Jak se změnil odpor termistoru v pokusu na obr. výše, jestliže procházející proud klesl z 5 mA na 2 mA?
3. K čemu se používá fotorezistor?

19. hodina - pondělí 24.11. 2003

Použití fotorezistoru:

Dioda

schematická značka

Pokusy: