Vedení elektrického proudu v polovodičích

Struktura prezentace otázky na úvod výklad příklad/praktická aplikace otázky k zopakování shrnutí

Otázky na úvod 1.Co si představíš pod slovem polovodič? 2.Znáš nějakou polovodičovou součástku? 3.Kde se polovodiče využívají? 4.Jak dlouho se v praxi polovodiče využívají?

Polovodiče látky, které vedou proud za určitých podmínek: změna teploty: – při zahřívání se odpor polovodičů zmenšuje  stávají se vodivými – např. termistor – jeho odpor se mění s teplotou změna osvětlení: – při osvětlení se odpor polovodičů zmenšuje  stávají se vodivými – např. fotorezistor – jeho odpor se mění s osvětlením

Polovodiče některé prvky ( např. křemík Si) mají při nízkých teplotách velký odpor tento odpor se dá snížit nahrazením některých atomů atomy jiných prvků  vznikne polovodič typu P nebo polovodič typu N další informace, animace a zajímavosti: Výukový program Fyzika zajímavě – elektřina 1: kapitola Polovodičové zázraky

Polovodiče typu N polovodiče typu N – do látky se 4 valenčními elektrony se přidá příměs s 5 valenčními elektrony  jeden přebývá – po vytvoření napětí tvoří usměrněný proud přebývajících elektronů elektrický proud

Polovodiče typu P polovodiče typu P – do látky se 4 valenčními elektrony se přidá příměs se 3 valenčními elektrony  jeden elektron se nedostává  vznik prázdného místa – „díry“ – po vytvoření napětí elektrony zaplňují díry  dojem pohybu děr  pohyb děr tvoří elektrický proud

Přechod PN spojení polovodičů typů P a N důležitý pro technickou praxi dvojí možnost zapojení: – v propustném směru  propouští elektrický proud – v závěrném směru  nepropouští elektrický proud využití: usměrňovač střídavého proudu součástka obsahující jeden přechod PN: polovodičová dioda

Polovodičové součástky LED dioda – při zapojení v propustném směru svítí – využití: jako indikátor průchodu el. proudu fotodioda – při osvětlení se stává zdrojem stejnosměrného napětí – využití: k přeměně sluneční energie na energii elektrickou tranzistor – 2 přechody PN – využití: zesilovač el. proudu

Výukové programy na internetu a CD ROM další informace, animace a zajímavosti: Miniencyklopedie Elektřina ČEZ – 2.kapitola – Vedení elektrického proudu v plynech a polovodičích: další informace, animace a zajímavosti: Výukový program Zebra pro školy Fyzika – kapitola Elektřina I

Otázky k zopakování 1.Porovnej jak se mění odpor kovu a odpor polovodiče při jejich zahřívání. 2.Kde se využívá změny odporu polovodiče při zahřívání? 3.Jak se mění odpor polovodičů při jejich osvětlení? 4.Kde se využívá změny odporu polovodiče při jeho osvětlení? 5.Uveď příklady využití polovodičů v praxi.

Shrnutí polovodiče látky, které vedou proud za určitých podmínek přechod PN spojení polovodičů typů P a N polovodičové součástky s přechodem PN polovodičová dioda LED dioda fotodioda termistor fotorezistor tranzistor