Další součástky s jedním přechodem PN

Slides:



Advertisements
Podobné prezentace
Vedení elektrického proudu v polovodičích
Advertisements

Fotovoltaika.
Polovodiče typu N a P Si Si Si Si Si Si Si Si Si
Polovodičová dioda (Učebnice strana 66 – 70)
Příměsové polovodiče.
Vedení elektrického proudu v látkách I
Sluneční elektrárna.
Princip polovodičové diody
FYZIKA 9. ročník POLOVODIČE TYPU N A P
POLOVODIČE.
Tato prezentace byla vytvořena
Základní škola Zlín, Nová cesta 268, příspěvková organizace
POLOVODIČE Polovodiče jsou pevné látky, které jsou určitých okolností vodiči a za jiných okolností izolanty. Z hlediska využití v praxi jsou nejdůležitějšími.
Výuková centra Projekt č. CZ.1.07/1.1.03/
28. Elektrický proud v polovodičích
Historie polovodičových součástek I.
Polovodičová dioda Autor: Lukáš Polák Pokračovat.
Polovodiče ZŠ Velké Březno.
Elektromagnetické vlnění
PN přechod Autor: Mgr. Marcela Vonderčíková Fyzika: 9. ročník
Tranzistor je polovodičová součástka se dvěma přechody P-N.
POLOVODIČE Polovodič je látka, jehož elektrická vodivost závisí na vnějších nebo vnitřních podmínkách a dá se změnou těchto podmínek snadno ovlivnit. Příkladem.
Přípravek fotovoltaického panelu pro praktickou výuku
ELEKTRICKÝ PROUD V POLOVODIČÍCH
Solární panely g.
Projekt Anglicky v odborných předmětech, CZ.1.07/1.3.09/
SOUČÁSTKY ŘÍZENÉ SVĚTLEM 1
Tereza Lukáčová 8.A MT blok
Orbis pictus 21. století Tato prezentace byla vytvořena v rámci projektu.
Anotace Prezentace, která se zabývá vedením el. proudu v polovodičích. Autor Mgr. Michal Gruber Jazyk Čeština Očekávaný výstup Žáci znají využití dalších.
TYPY POLOVODIČOVÝCH DIOD
Vznik přechodu P- N Přechod P- N vznikne spojením krystalů polovodiče typu P a polovodiče typu N: “díra“ elektron.
Fotoelektrický jev Fotoelektrický jev byl poprvé popsán v roce 1887 Heinrichem Hertzem. Pozoroval z pohledu tehdejší fyziky nevysvětlitelné chování elektromagnetického.
Tato prezentace byla vytvořena
SOUČÁSTKY ŘÍZENÉ SVĚTLEM 2
Tepelné akumulátory.
Další součástky s jedním přechodem PN Autor: Mgr. Lenka Rohanová Fyzika Inovace výuky na Gymnáziu Otrokovice formou DUMů CZ.1.07/1.5.00/
Didaktický učební materiál pro ZŠ INOVACE A ZKVALITNĚNÍ VÝUKY PROSTŘEDNICTVÍM ICT Autor:Bc. Michaela Minaříková Vytvořeno:březen 2012 Určeno:9. ročník.
ELEKTRONIKA Název školy
Elektronické zesilovače VY_32_INOVACE_rypkova_ Důležité jevy v polovodičích Tento výukový materiál byl zpracován v rámci projektu EU peníze středním.
Hra ke zopakování či procvičení učiva nebo test k ověření znalostí Vedení elektrického proudu v polovodičích Autorem materiálu a všech jeho částí, není-li.
Označení materiáluVY_32_INOVACE_F_08 Název materiáluDalší součástky s jedním přechodem PN AutorMgr. Radomil Kryl Typ aplikacePrezentace Ročník9. PředmětFyzika.
P OLOVODIČOVÁ DIODA Mgr. Kamil Kučera. Gymnázium a Jazyková škola s právem státní jazykové zkoušky Svitavy Materiál je určen pro bezplatné používání pro.
POLOVODIČE Tato práce je šířena pod licencí CC BY-SA 3.0. Odkazy a citace jsou platné k datu vytvoření této práce. VY_32_INOVACE_19_32.
Vedení elektrického proudu v polovodičích. Struktura prezentace otázky na úvod výklad příklad/praktická aplikace otázky k zopakování shrnutí.
 ČÍSLO PROJEKTU: 1.4 OP VK  NÁZEV: VY_32_INOVACE_01  AUTOR: Mgr., Bc. Daniela Kalistová  OBDOBÍ:  ROČNÍK: 9  VZDĚLÁVACÍ OBLAST: Člověk a.
ELEKTROTECHNOLOGIE TECHNICKY VYUŽÍVANÉ JEVY V POLOVODIČÍCH.
FYZIKÁLNÍ KUFR Téma: Vedení elektrického proudu v polovodičích (9. ročník) Dostupné z Metodického portálu ISSN: , financovaného z.
VYUŽITÍ POLOVODIČŮ V PRAXI
VYUŽITÍ POLOVODIČŮ Málokterý vynález tak ovlivnil současnou dobu jako vynález tranzistoru roku Tato nepatrná polovodičová součástka umožnila nesmírně.
Další součástky s jedním přechodem PN Autor: Lukáš Polák.
ELEKTRONIKA Součástky řízené světlem
Fotodioda Nina Lomtatidze
POLOVODIČE Polovodiče jsou materiály ze 4. skupiny PT.
NÁZEV ŠKOLY: S0Š Net Office, spol. s r.o, Orlová Lutyně
FYZIKÁLNÍ KUFR Téma: Vedení elektrického proudu
VY_32_INOVACE_ Optické snímače
OPAKOVÁNÍ VEDENÍ PROUDU: - v kovech - v kapalinách - v plynech - ve vlastních a příměsových polovodičích.
ZÁKLADNÍ ŠKOLA SLOVAN, KROMĚŘÍŽ, PŘÍSPĚVKOVÁ ORGANIZACE
Základní škola a Mateřská škola Bílá Třemešná, okres Trutnov
Základní škola a Mateřská škola Bílá Třemešná, okres Trutnov
Digitální učební materiál
Fotoelektrický jev Viktor Šťastný, 4. B.
POLOVODIČE Polovodiče jsou pevné látky, které jsou určitých okolností vodiči a za jiných okolností izolanty. Z hlediska využití v praxi jsou nejdůležitějšími.
POLOVODIČE SVĚT ELEKTRONIKY.
DIODOVÝ JEV.
Fyzika 2.D 17.hodina 01:06:36.
Vedení elektrického proudu v polovodičích
Název školy: ZŠ Bor, okres Tachov, příspěvková organizace
Elektrický proud v polovodičích
Transkript prezentace:

Další součástky s jedním přechodem PN (Učebnice strana 74 – 77) Elektroluminiscenční dioda (LED = Light-emitting diode neboli svítivá dioda, ledka) – umožňuje přeměnu elektrické energie na světelnou. Ledky se vyrábějí z různých polovodičových materiálů. Barva světla závisí na použitém polovodiči. Značka ledky

Zapojení ledky do elektrického obvodu: v propustném směru LED diody jsou vyráběny v mnoha různých tvarech a velikostech. Barva plastické čočky pouzdra je obvykle stejná, jako barva vyzařovaného světla, ale nemusí to být pravidlem. Zapojení ledky do elektrického obvodu: v propustném směru 3,0 1,5 Dioda bude svítit více, zvětšíme-li napětí. v závěrném směru Změníme-li polaritu zdroje, dioda nesvítí. Ledka svítí pouze, je-li jako dioda zapojena v propustném směru. Značka ledky

Výhody LED diody: dlouhá životnost až 20 let nízké náklady na údržbu nízká spotřeba energie variabilita v rozlišení a barevnosti nastavitelnost jasu podle světelných podmínek dobrá viditelnost i na přímém slunci různé pozorovací úhly a vzdálenosti Využití LED diody: signalizace průchodu proudu (s nízkým nárokem na spotřebu) nebo zdroj světla (např. v optických myších, žárovky, reklamní tabule) Polovodičové lasery – speciální svítivé diody vydávající intenzivní světlo v úzkém svazku. Polovodičový laser je např. v laserovém ukazovátku, zabudován v ovladači dataprojektoru, umožňuje číst informace z optických disků v CD přehrávači, DVD přehrávači a v počítačích. Používají se k vytyčení přímého směru: laserové vodováhy, doplňky obráběcích strojů.

Polovodičová součástka s jedním PN přechodem, jejíž odpor závisí na osvětlení, se nazývá fotodioda. Fotodioda je plošná polovodičová dioda (součástka) konstrukčně upravená tak, aby do oblasti PN přechodu pronikalo světlo. Není-li přechod osvětlen, má voltampérová charakteristika stejný průběh, jako charakteristika běžné diody. Princip fotodiody je založen na vnitřním fotoelektrickém jevu. Světlo (foton), který dopadá na přechod PN (světlo je soustředěno na přechod např. čočkou), narazí do elektronu ve valenční vrstvě atomu a předá mu svoji energii. Elektron energii fotonu absorbuje, čímž získá dostatek energie k opuštění valenčního pásu a přeskočí do pásu vodivostního - elektron opustí vlastní atom a pohybuje se prostorem krystalové mřížky, vznikl tím volný elektron, na jeho místě vznikla díra (defektní elektron). Takto vzniklé volné elektrony jsou volné nosiče náboje, které snižují elektrický odpor polovodiče, resp. zvyšují elektrickou vodivost polovodiče. Tento fotoelektrický jev nastává také i u fotorezistoru (fotoodporu).

Značka fotodiody U diody zapojené k vnějšímu zdroji v závěrném směru energie dopadajících fotonů uvolňuje z vyprázdněné oblasti elektrony a díry a ty mohou vést proud. Čím větší je intenzita dopadajícího světla, tím vyšší bude hodnota závěrného proudu. Tento režim práce fotodiody se využívá například pro měření intenzity světla, nebo vyhodnocování přerušování paprsku - tzv fotobuňka.

Pokud dioda není připojena k vnějšímu zdroji, dopadající světlo uvolňuje elektrony a díry, které jsou odpuzovány difuzním napětím a mohou téct vnějším obvodem - neboli fotodioda vyrábí elektrickou energii o napětí několik desetin voltu přímým převodem z energie světla. Tento režim práce fotodiody se využívá pro napájení nízkoodběrových přístrojů (kalkulačky, meteorologické stanice) nebo k výrobě elektřiny ve fotovoltaických elektrárnách.

Fotovoltaikou rozumíme přímou přeměnu sluneční energie na elektrickou Fotovoltaikou rozumíme přímou přeměnu sluneční energie na elektrickou. Tuto přeměnu nám zajišťují fotovoltaické články. Jelikož samotný článek nám mnoho nepomůže spojují se tyto články do celků, které pak nazýváme fotovoltaické, nebo solární panely. Fotovoltaický jev byl objeven v roce 1839 francouzským fyzikem Alexanderem Edmondem Becquerelem. V roce 1904 německý fyzik A. Einstein popsal fotoelektrický jev. V roce 1986 byl objeven stejný jev i u selenových krystalů. První fotovoltaický článek na bázi křemíku s účinností kolem 6% vyrobily Bellovy laboratoře již v roce 1954. První praktické využití fotovoltaických článků se objevilo koncem padesátých let, a to při napájení vesmírných satelitů. Významný pokrok ve vývoji těchto nových technologiích nastal v šedesátých a sedmdesátých letech minulého století především díky poptávce ze strany leteckého průmyslu.

Fotovoltaický článek pracuje na principu toku elektrického proudu mezi dvěma propojenými deskami z polovodiče, které jsou vystavené slunečnímu záření. Vrstva N se vyznačuje nadbytkem elektronů, druhá vrstva z křemíku je obohacena bórem a má kladný náboj. Mezi těmito dvěma vrstvami  vzniká polovodičový přechod P-N, který se aktivuje dopadem slunečního světla a připojenými elektrodami potom teče elektrický proud. Takto vzniklý proud je stejnosměrný a teče jen jedním směrem, od záporného pólu ke kladnému. Napětí, které tímto způsobem vzniká je asi jen 0,5 V. Takové napětí je pro účely běžného použití velmi malé, proto se jednotlivé články spojují a dostáváme tak celý fotovoltaický panel o již lepších hodnotách proudu a napětí. Přesto se ale pro zvýšení provozních hodnot i jednotlivé panely spojují do celých fotovoltaických ploch, které potom můžeme instalovat na střechy domů, na volné plochy ale i na fasády budov.

Fotodioda je polovodičová dioda, která se po osvětlení stává zdrojem stejnosměrného el. napětí. Zvětšíme-li osvětlení, napětí se zvětší. Maximální napětí, které vzniká na fotodiodě je asi 0,5 V. Přímé přeměny energie světla na energii elektrickou se využívá ve slunečních (solárních) článcích. Sluneční článek při plném slunečním osvětlení dává napětí 0,6 V a proud až 2,6 A.

Zdroj stejnosměrného napětí. Spojením slunečních článků vzniká sluneční baterie. K získání většího napětí se články spojují za sebou, ke zvětšení proudu se články spojují vedle sebe. Sluneční baterie slouží jako zdroje stejnosměrného napětí. Patří mezi alternativní zdroje elektrické energie, které přeměňují energii světelnou přímo na energii elektrickou. Zdroj stejnosměrného napětí. NASA - Mars Pathfinder Pohon čerpadla Solární články se využívají v kosmickém průmyslu jako jednoduchý zdroj energie.

Vlastností polovodičů využívá současná elektronika, např Vlastností polovodičů využívá současná elektronika, např. televizory, videa, radiopřijímače, CD a DVD rekordéry, mikrovlnné trouby, počítače, kalkulačky, měřící přístroje, diagnostická zařízení v lékařství, signální zařízení na železnicích, silnicích apod. Kromě polovodičových součástek s jedním PN přechodem existují i součástky s více přechody PN. Součástka s dvěma přechody PN se nazývá tranzistor, používá se např. v zesilovačích. Spojením (integrací) mnoha jednoduchých elektronických součástek, které společně tvoří elektrický obvod vykonávající složitější funkci vznikla moderní elektronická součástka – integrovaný obvod (IO). V křemíkové destičce malého rozměru, tzv. čipu, je vytvořen celý funkční elektronický systém, který obsahuje mnoho tranzistorů, diod, rezistorů a dalších součástek K nejdokonalejším integrovaným obvodům číslicové techniky patří mikroprocesor – integrovaný obvod, jehož logické operace lze programovat.

Sluneční energie využívají také sluneční kolektory, které slouží k ohřevu vody sluneční energií.. Elektrická energie zde nevzniká přímou přeměnou sluneční energie na energii elektrickou (jako u slunečních baterií, ale turbogenerátor se pohání vzniklou párou Sluneční termální kolektory jsou specificky navrženy k fungování o vysoké teplotě. Statisíce zrcadel, která řídí počítač, odráží sluneční paprsky na kotle umístěné na věžích ve výšce 140 metrů. Slunce ohřívá vodu v trubkách kotlů, čímž vzniká pára, která pohání turbíny vyrábějící elektřinu.