 ČÍSLO PROJEKTU: 1.4 OP VK  NÁZEV: VY_32_INOVACE_01  AUTOR: Mgr., Bc. Daniela Kalistová  OBDOBÍ: 2011-12  ROČNÍK: 9  VZDĚLÁVACÍ OBLAST: Člověk a.

Prezentace na téma: " ČÍSLO PROJEKTU: 1.4 OP VK  NÁZEV: VY_32_INOVACE_01  AUTOR: Mgr., Bc. Daniela Kalistová  OBDOBÍ: 2011-12  ROČNÍK: 9  VZDĚLÁVACÍ OBLAST: Člověk a."— Transkript prezentace:

1  ČÍSLO PROJEKTU: 1.4 OP VK  NÁZEV: VY_32_INOVACE_01  AUTOR: Mgr., Bc. Daniela Kalistová  OBDOBÍ: 2011-12  ROČNÍK: 9  VZDĚLÁVACÍ OBLAST: Člověk a příroda  VZDĚLÁVACÍ OBOR: Fyzika  TÉMATICKÝ OKRUH: Elektromagnetické a světelné děje  TÉMA: Polovodiče  ANOTACE: Prezentace slouží jako pomůcka k výkladu. Základní škola a mateřská škola J.A.Komenského v Novém Strašecí Komenského nám. 209, 271 01 Nové Strašecí tel. 311 240 401, 311 240 400, email: zsnovstra@iol.cz

2 KŘEMÍK (Si)

3 Dělíme na PolovodičeVlastníNevlastníTyp NTyp P

4 Vlastní polovodiče Látky, jejichž odpor při poměrně malém zvýšení teploty výrazně klesá Prvky ze 4. skupiny periodické soustavy prvků - 4 valenční elektrony - Uhlík, křemík, germanium, cín, olovo Malým zahřátím se dodá elektronům tolik energie, že se z vazeb uvolní a mohou se volně pohybovat v látce

5 Vlastní polovodiče Díra – na místě uvolněných elektronů Množství volných elektronů a děr se s rostoucí teplotou zvětšuje V elektrickém poli se díry a v. elektrony pohybují usměrněným pohybem

6 Využití Termistor Součástka velikosti rezistoru Mění svůj odpor podle teploty prostředí a tím reguluje proud v obvodu Např. k regulaci vytápění t°

7 Nevlastní polovodiče - příměsové Polovodič typu N (negativní) Jeden z atomů křemíku nahradíme atomem prvku z 5. skupiny periodické tabulky prvků – arsen (fosfor, antimon) Donory – dodávají elektrony Přebytek záporného náboje – negativní - N Si + As

8 Nevlastní polovodiče - příměsové Polovodič typu P (pozitivní) Jeden z atomů křemíku nahradíme atomem prvku z 3. skupiny periodické tabulky prvků – indium (bor, hliník, gallium) Akceptory – dodávají díry Jedna vazba neobsazena – díra (kladný náboj) – pozitivní - P Si + In

9 Zapojení P-N přechodu v propustném směru N P

10 Zapojení P-N přechodu v nepropustném (závěrném) směru PN

11 Využití Dioda Usměrňuje el. proud LED diody – kontrolní světlo – při průchodu proudu se uvolňuje energie (světlo) – barva závisí na použitém polovodičovém materiálu – Předřazujeme jí ochranný odpor o hodnotě několika stovek ohmů (dioda v propustném směru klade nepatrný odpor a velkým proudem by byla zničena)

12 Rozdělení polovodičových prvků podle počtu přechodů PN elektronické součástky 0 ….Termistory, fotorezistory, varistory, Hallovy články 1 …. Diody (hrotové, plošné) 2 …. Tranzistory (bipolární, unipolární - FET), diaky 3 …. Tyristory 4 …. Triaky více …. Integrované obvody(analogové, digitální)

13 Tranzistory PNP a NPN Dva přechody PN Báze velmi tenká – 0,1 mm K jednotlivým částem připojeny elektrody – kolektor, emitor, báze P N P B C E BÁZE KOLEKTOR EMITOR B C E N P N

14 Schéma zapojení tranzistoru NPN se společným emitorem Připojíme zdroj napětí CE mezi kolektor a emitor, pak při libovolné polaritě zdroje je vždy jeden z přechodů do báze zapojen v závěrném směru (teď B – C) Vzniklý obvod doplníme obvodem báze. Připojíme zdroj BE v propustném směru, obvodem začne procházet proud. V tomto okamžiku však proud prochází i kolektorovým obvodem. Přitom proud v kolektorovém obvodu je podstatně větší než proud v obvodu báze. Zesilovač proudu a napětí Z BE B C E μ A mA Z CE

15 Otázky 1.Jak se mění odpor kovů a polovodičů s rostoucí teplotou? 2.Uveď alespoň jednu látku, která je vlastní polovodič. 3.Co jsou příměsové polovodiče? 4.Jak vznikne z krystalu křemíku polovodič typu N? 5.Čím je tvořen elektrický proud v polovodiči typu N? 6.Jak vznikne z krystalu germania polovodič typu P? 7.Čím je tvořen elektrický proud v polovodiči typu P? 8.Zakresli elektrický obvod, ve kterém bude dioda zapojena v propustném směru. 9.Uveď příklad použití diody.

16 10.Na obrázku je schéma el. sítě, která obsahuje žárovky a polovodičové diody spojené se zdrojem napětí. Urči žárovky, kterými prochází el. proud. (1) (2) (3) (4) (5)

17 Odpovědi 1.Kovy – s rostoucí teplotou roste odpor, polovodiče – s rostoucí teplotou klesá odpor 2.Křemík, germanium, uhlík, cín, olovo 3.Do vlastního polovodiče přidám příměs. 4.Přidám pětimocný prvek (arsen, fosfor, antimon) 5.Elektrony 6.Přidám trojmocný prvek (indium, bor, hliník) 7.Děrová vodivost 8.- 9.Usměrňovač proudu, kontrolka 10.1, 3, 5

18 Děkuji za pozornost Daniela Kalistová

19 Obrázky autorka