Sprawdź się
Pokaż ćwiczenia:
Ćwiczenie 1
Ćwiczenie 2
Ćwiczenie 3
W którym obwodzie żarówka będzie się świecić? Uzasadnij wybór.
Ćwiczenie 4
Ćwiczenie 4
Ćwiczenie 5
Ćwiczenie 5
Ćwiczenie 6
Ćwiczenie 7
Ćwiczenie 8
W którym obwodzie żarówka będzie się świecić? Uzasadnij wybór.
W dolnym obwodzie. Po stronie półprzewodnika p barierę tworzą ładunki ujemne, a po stronie n dodatnie, a zatem podłączenie bieguna ujemnego do półprzewodnika n i dodatniego do półprzewodnika p powoduje obniżenie bariery na złączu ( „ściąga” ładunki z bariery) i umożliwia przepływ prądu. Odwrotne podłączenie zwiększa barierę „dorzucając” ładunki do bariery.
Z wykresu, dla podanego natężenia prądu I=100mA, odczytujemy napięcie na diodzie UIndeks dolny dd ≈0,27 V.
Na tej podstawie obliczamy napięcie na oporniku R, UIndeks dolny RR=U- UIndeks dolny dd=1 V‑0,27 V=0,73 V.
Stąd opór opornika wynosi
Napięcie zewnętrzne, przy którym natężenie prądu płynącego przez diodę zaczyna szybko rosnąć jest w przybliżeniu równe napięciu powstającemu w wyniku samorzutnej dyfuzji nośników przez złącze.
Średnia energia kinetyczna ruchów termicznych elektronów swobodnych opisywana jest wzorem
gdzie kIndeks dolny BB = 1,38·10 Indeks górny -23-23 J/K to stała Boltzmana, a T to temperatura w skali Kelvina. Związek zmiany energii elektrycznej ładunku i napięcia elektrycznego opisuje wzór ΔdeltaE=qU.
Obliczamy energię potrzebną do przeskoczenia przez elektrony bariery napięcia 0,6V, korzystając ze wzoru ΔdeltaE=qU = 1,6·10Indeks górny -19-19C·0,6 V=0,96·10Indeks górny -19-19 J. Obliczamy energię kinetyczną elektronu w temperaturze pokojowej T=293K=20° C.
Obliczamy stosunek
Korzystamy ze wzoru: obliczamy temperaturę, w której średnia energia kinetyczna elektronów jest równa energii bariery:
energia bariery:
Stąd: