Вмикають напівпровідник із запірним шаром у коло змінного струму.
Явища, описані в пункті 1 І 2, повторюються, і в колі виникає пульсуючий струм. Таким чином приходимо до висновку, що електронно-дірковий перехід має однобічну провідність і може бути використаний для випрямлення змінного струму.
Застосування напівпровідників у темниці.
Автори даного посібника рекомендують з великої кількості напівпровідникових приладів з учнями розглянути лише такі: термістори, фото опори, напівпровідникові випрямлячі струму, термістори, фотоопори, напівпровідникові випрямлячі струму, термоелектрогенератори.
Термістори. Спочатку слід продемонструвати зразки фабричних термісторів. Якщо немає фабричного, виготовляють саморобний, беруть однакові за вагою кількості окислу міді й окису марганцю і розтирають їх у ступці. Утворений порошок ретельно перемішують з невеликою кількістю клейстеру до утворення однорідної густої маси. Цією масою набивають вузьку скляну трубку, з якої потім за допомогою дроту витискують стержень. Прогрівають його в печі або над полум'ям газового пальника протягом однієї години.
Для вимірювання температури за допомогою термістора складають місткову схему. В діагональ моста вмикають чутливий гальванометр, а в одне з плечей - термістор Т (рис.2.3.4.). Міст спочатку збалансовують, тобто, опери його плечей підбирають такими, щоб стрілка гальванометра стояла на нулі. Коли термістор нагрівається, його опір зменшується і стрілка гальванометра відхиляється на певний кут. До гальванометра виготовляють додаткову шкалу й градуюють її в градусах. Для більшої наочності схему моста слід скласти на вертикальному стенді.
|
|
|
|
Контрольно-вимірювальні прилади, в яких
використовуються напівпровідникові термоопори, успішно застосовують в сільському
господарстві. Сконструйовано ґрунтовий напівпровідниковий електротермометр, призначений для вимірювання температури ґрунту. Він
дає можливість одній особі протягом 1,5-2 години виміряти температуру в 40-50 місцях орного
ґрунту. Створено також електротермометр для зерносховищ, прилад для
вимірювання вологості повітря, прилад для контролювання умов сушіння зерна.
Фотоопори. Перед тим, як розглядати застосування фотоопорів, слід пояснити їх будову. Для цього можна скористатися саморобним приладом, який виготовляють так. На скляну пластинку наклеюють дві мідні пластинки так, щоб між ними залишився зазор шириною кілька міліметрів (рис.2.3.5.). Сірчистий свинець РЬ8 розтовкують у ступці, розбавляють дистильованою водою і, заповнивши цією сумішшю зазор між мідними пластинками, просушують.
Застосування фотоопору можна продемонструвати за допомогою шкільного фотореле, розрахованого на живлення змінним струмом. Приєднавши навантаження так, щоб реле спрацьовувало на розмикання, демонструють автоматичне вимикання вуличного освітлення. Роль сонця відіграє електрична лампа, ввімкнена в мережу послідовно з реостатом (для плавного регулювання яскравості лампи).
Напівпровідникові випрямлячі струму. Для пояснення даного питання можна поставити дослід, що демонструє випрямну дію германієвого діода. В мережу змінного струму вмикають коло, яке складається з послідовно з'єднаних реостата на 1000 Ом, германієвого діода й універсального гальванометра. Стрілка гальванометра відхиляється, тобто в колі проходить випрямлений струм. Якщо вимкнути діод, то стрілка гальванометра стоїть на нулі (бо в колі проходить змінний струм).
Щоб показати учням складові частини випрямляча, треба виготовити стенд і закріпити на ньому всі частини випрямляча окремо.
Учням слід розповісти про переваги напівпровідникових приладів перед електронними лампами:
1) термін роботи на
напівпровідникових приладів досягає десятки тисяч
годин, у той же час як термі роботи
електронної лампи звичайно не перевищує
500-700 годин;
2) напівпровідникові прилади
споживають мало електроенергії (їм не
потрібна напруга розжарення) і в
наслідок цього у них великий ККД;
3) напівпровідникові прилади невеликі за розміром.
Завдяки переліченим якостям напівпровідникові прилади майже повністю витіснили електронні лампи з радіо пристроїв.
Термоелектрогенератори. Вивчити дане питання слід суто експериментально, провівши ряд дослідів. Вкінці бажано зробити висновок про те, що напівпровідниковий термоелемент можна використати як тепловий генератор електричного струму.
Потрібно відмітити, що перший напівпровідниковий термоелемент було створено в 1941 році. Пояснити будову і продемонструвати принцип дії можна на термоелектрогенераторі ТГК-3. Слід продемонструвати застосування даного приладу.
Автори посібника [17] рекомендують тему «Електричний струм у напівпровідниках» розбити на 5 уроків і вивчати в такі послідовності:
1 урок. Електропровідність
напівпровідників і її залежність від
температури
і освітлення. Порівняння напівпровідників з металами і
електролітами.
2 урок. Власна провідність напівпровідників.
3 урок. Домішкова провідність напівпровідників.
4 урок. Електричний струм через контакт напівпровідників, р-п-перехід.
5 урок. Напівпровідниковий діод. Термо- і фотоопори. Застосування напівпровідників.
Початкові відомості про напівпровідники.
Електричні властивості напівпровідників слід розглянути в порівнянні з властивостями металів і електролітів. Перш за все потрібно порівняти залежність їх провідності від температури. Демонстрації проводять за допомогою набору напівпровідникових приладів.
Учням потрібно наголосити, що напівпровідники надзвичайно поширені в природі. Так, наприклад в земній корі вони становлять 4/5 всіх речовин, що входять до кори.
Характерною особливістю напівпровідників є різка залежність їх електропровідності від зовнішніх умов (температури, тиску, освітлення, опромінення ядерними частинками та інше), а також від домішок.
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.
