Základní škola a Mateřská škola Bílá Třemešná, okres Trutnov

Prezentace na téma: "Základní škola a Mateřská škola Bílá Třemešná, okres Trutnov"— Transkript prezentace:

1 Základní škola a Mateřská škola Bílá Třemešná, okres Trutnov
Škola pro 21. století Autor: Mgr. Petr Tomek Datum/období: podzim 2013 Číslo projektu: CZ.1.07/1.4.00/ Téma sady: Elektrický proud Název: VY_32_INOVACE_Využití polovodičových součástek

2 Anotace Prezentace je určena pro závěrečné shrnutí a doplnění učiva o polovodičových součástkách a možnostech jejich využití v 9. ročníku ZŠ. Prezentace se skládá ze dvou částí: Opakování a výklad nové látky (snímky 3 – 13): Základní princip činnosti a využití polovodičových součástek: termistor, fotorezistor, polovodičová dioda, LED, fotodioda, tranzistor, tyristor, integrované obvody, mikroprocesory. Shrnutí probrané látky a závěrečný test (snímky 14 – 20). V závěrečném testu se po stisknutí odpovědi (na interaktivní tabuli nebo myší v prezentaci) objeví symbol, podle kterého žáci poznají, zda jsou odpovědi správné či nesprávné. Časová náročnost 35 min.

3 Využití polovodičových součástek

4 Opakování - Termistor Odpor termistoru klesá s rostoucí teplotou
Obr. 1 Odpor termistoru klesá s rostoucí teplotou Měření teploty (velké teplotní rozdíly, měření teploty na dálku a na špatně přístupných místech) Měření průtokového množství (ochlazení závisí na průtoku) Termostaty (při jisté teplotě termistoru se vypne topení) Požární hlásiče

5 Opakování - Fotorezistor
Obr. 2 Odpor fotorezistoru klesá s rostoucím osvětlením Měření osvětlení - expozimetr (např. ve fotografických přístrojích) Ovládání přístrojů - fotobuňka (otvírání dveří, zapínání zařízení...) Zabezpečovací zařízení - světelná závora (proti krádeži, bezpečnostní pojistka pro vypínání přístrojů, počítání výrobků...) Detekce neviditelného infračerveného záření - zabezpečovací zařízení (paprsek není vidět)

6 Opakování - Polovodičová dioda
Obr. 3 Elektrotechnická součástka obsahující jeden PN přechod = polovodičová dioda Proud prochází pouze při zapojení v propustném směru, při přepólování zdroje (zapojení v závěrném směru) proud neprochází = diodový jev Slouží k usměrňování střídavého proudu v síťových zdrojích

7 Opakování - Typy diod Obr. 4

8 Opakování - LED Obr. 5 LED = Light Emitting Diode = elektroluminiscenční dioda = svítivá dioda V oblasti přechodu PN při zapojení v propustném směru dochází k zaplňování děr volnými elektrony (rekombinace). Při tom se uvolňuje energie ve formě světelného záření.

9 Opakování - Fotodioda Obr. 7 Obr. 6 V oblasti přechodu PN dochází po osvětlení k tvorbě (generování) děr a volných elektronů Vzniklé částice se rozdělí do opačných částí fotodiody, mezi kterými vzniká napětí a to můžeme využívat Při spojení většího počtu fotočlánků vzniká sluneční článek

10 Tranzistor Obr. 8 Obr. 9 Tranzistor si můžeme představit jako dvě sériově zapojené diody. Jsou dvě možné zapojení přechodů: NPN a PNP. Má 3 vývody – kolektor, báze, emitor. Změnami velmi malého proudu v bázi lze regulovat mnohonásobně větší proud v kolektoru a použít tak tranzistor jako zesilovač. Zapínáním a vypínáním malého proudu v bázi lze zapínat a vypínat mnohonásobně větší proud v kolektoru a použít tak tranzistor jako výkonový spínač.

11 Tyristor Tyristor je spínací součástka (spínaný usměrňovač)
Obr. 10 Obr. 11 Tyristor je spínací součástka (spínaný usměrňovač) Používá se především pro bezztrátovou regulaci příkonu a vyrábí se ve velké škále výkonů - až po napětí a proudy v řádech tisíců voltů a ampérů (např. pro tramvaje a trolejbusy).

12 Integrované obvody Obr. 12 Obr. 13 V křemíkové destičce malého rozměru (čipu) je vytvořen celý funkční elektronický systém obsahující velké množství tranzistorů, diod, rezistorů, kondenzátorů,… Využití: operační zesilovač (slouží nejen k zesilování střídavých a stejnosměrných napětí, ale také umožňuje matematické operace - sčítání, násobení, integrace), analogově-digitální převodníky (signál analogový převádí na číslicový a naopak)

13 Mikroprocesory Nejdokonalejší integrované obvody digitální techniky
Obr. 14 Nejdokonalejší integrované obvody digitální techniky Jejich logické funkce se dají programovat (na rozdíl od jednoúčelových jednoduchých integrovaných obvodů) Základní funkční součástky počítačů …

14 Co jsme se dozvěděli? Jaký je základní princip činnosti a využití polovodičových součástek: termistor fotorezistor polovodičová dioda LED fotodioda tranzistor tyristor integrované obvody mikroprocesory

15 Závěrečné opakování Následující test se skládá z 5 uzavřených otázek
Každá otázka nabízí 3 možné odpovědi Právě jedna odpověď je správná Jestli jste odpověděli správně, se dozvíte po kliknutí na odpověď Hodně štěstí …

16 Jak se jmenuje součástka, jejíž odpor klesá s rostoucí teplotou?
tyristor tranzistor termistor

17 Jak se jmenuje součástka, která se používá k řízení příkonu v tramvajích?
tranzistor tyristor termistor

18 Jak se jmenuje součástka, která umožňuje měnit energii světla na elektrickou energii?
fotorezistor LED fotodioda

19 Jak se jmenuje součástka, která se používá v zesilovačích?
tranzistor tyristor termistor

20 Jak se jmenuje součástka, která se používá v usměrňovačích střídavého proudu?
mikroprocesor dioda integrovaný obvod

21 Použité zdroje Použitá literatura:
RAUNER, Karel; HAVEL, Václav; RANDA, Miroslav. Fyzika 9 učebnice pro základní školy a víceletá gymnázia. Plzeň: Fraus, 2007, ISBN RAUNER, Karel; HAVEL, Václav; RANDA, Miroslav. Fyzika 9 pracovní sešit pro základní školy a víceletá gymnázia. Plzeň: Fraus, 2007, ISBN Jiné zdroje: Obr. 1 – AUTOR NEUVEDEN. tme.eu [online]. [cit ]. Dostupný na WWW: Obr. 2 – AUTOR NEUVEDEN. lucy.troja.mff.cuni.cz [online]. [cit ]. Dostupný na WWW: Obr. 3 – AUTOR NEUVEDEN. cs.wikipedia.org [online]. [cit ]. Dostupný na WWW: Obr. 4 – AUTOR NEUVEDEN. engineersgarage.com [online]. [cit ]. Dostupný na WWW: Obr. 5 – AUTOR NEUVEDEN. cs.wikipedia.org [online]. [cit ]. Dostupný na WWW: Obr. 6 – AUTOR NEUVEDEN. cs.wikipedia.org [online]. [cit ]. Dostupný na WWW: Obr. 7 – AUTOR NEUVEDEN. ekobydleni.eu [online]. [cit ]. Dostupný na WWW: Obr. 8,11 – AUTOR NEUVEDEN. [online]. [cit ]. Dostupný na WWW: Obr. 9 – AUTOR NEUVEDEN. klopneobvody.hys.cz [online]. [cit ]. Dostupný na WWW: Obr. 10 – AUTOR NEUVEDEN. tme.eu [online]. [cit ]. Dostupný na WWW: Obr. 12 – AUTOR NEUVEDEN. racvonka.cz [online]. [cit ]. Dostupný na WWW: Obr. 13 – AUTOR NEUVEDEN. elektro.hyperinzerce.cz [online]. [cit ]. Dostupný na WWW: Obr. 14 – AUTOR NEUVEDEN. archiwum.wiz.pl [online]. [cit ]. Dostupný na WWW: zdroj obrázků: