Elektrický proud v polovodičích
1. Termistor má při teplotě 200C odpor 50kΏ a při teplotě 250C se jeho odpor zmenšil na 42,5 kΏ. Určete střední hodnotu teplotního součinitele odporu v tomto intervalu teplot.
Řešení:
Rozbor:
Δt = 50C = 5K, R20 = 50 000Ώ, R25 = 42 500Ώ, α = ?
Teplotní součinitel odporu termistoru je α = –0,03K–1
2.Střední hodnota teplotního součinitele odporu termistoru je α = -0,05 K-1. O kolik se musí zvýšit teplota termistoru, aby se jeho odpor zmenšil na polovinu?
Řešení:
Rozbor:
Teplota termistoru musí zvýšit o 100C.
3.Termistor, zapojený do elektrického obvodu, zahříváme plamenem plynového kahanu. Závislost odporu termistoru na teplotě udává tabulka. Jakou teplotu má termistor, pokud údaj voltmetru je 3V a na ampérmeri 15mA?
Řešení:
Rozbor:
U = 3V, I = 15.10–3A
Podle tabulky termistor má odpor 200Ώ, pokud je zahřátý na teplotu 3000C.
4.Tranzistor NPN je zapojen do elektrického obvodu. Pokud se bázový proud změní z 0,2 mA na 0,3 mA, změní se kolektorový proud z 5mA na 20mA, při konstantním kolektorovém napětí 4,5 V. Určitě proudový zesilovací činitel tranzistoru β.
Pro zobrazení řešení se přihlaste.
5.Polovodičová vzorek vybroušená z monokrystalu křemíku má tvar kvádru s délkou 5mm as obsahem podstavy 4mm2. Na dvou protilehlých základech s obsahem 4mm2 jsou utvořeny kovové kontakty. Pokud mezi kontakty připojíme napětí 4,5 V, prochází vzorkem při teplotě 200C proud 1,2 mA. po ohřátí vzorku na teplotu 3000C se proud zvětší na 2,16 mA. Jaký je měrný elektrický odpor křemíku při teplotách 200C a 3000C? Určitě také teplotní součinitel elektrického odporu α.
Pro zobrazení řešení se přihlaste.6. Napětí na termistoru má stálou hodnotu U = 4,5V. Při teplotě t1 = 200C prochází termistorem proud
I1 = 9mA, při teplotě t2 = 220C proud I2 = 10mA. Určete velikosti odporu termistoru při těchto teplotách a také teplotní součinitel odporu α.
7.Jaký je proudový zesilovací činitel β tranzistoru, pokud změna bezový proudu IB1 = 0,1A na IB2 = 0,2A vyvolá změnu kolektorového proudu z IC1 = 6A na IC2 = 22A.
Pro zobrazení řešení se přihlaste.8.Tranzistor, který pracuje se společným emitorem má bázový proud IB1 = 30μA, kolektorový IC1 = 2mA. Určete kolektorový proud IC2 při bezového proudu IB2 = 100μA, pokud proudový zesilovací činitel je
β =60.
9.V elektrotechnické praxi se germanium považuje za čisté, pokud na miliardu (109) atomů Ge připadá nejvíce 1 atom příměsi. Určitě hmotnost zcela čistého germania, které by se dalo znečistit jedním gramem železa. Relativní hmotnost germania je 72,59 a železa 55,837. Výsledek se vyjádří v tunách.
Pro zobrazení řešení se přihlaste.10.Tranzistorem, který pracuje v zapojení se společným emitorem procházejí proudy IB = 20μA, IC = 2mA. Napätie medzi bázou a emitorom je U1 = 0,7V, Napětí mezi bází a emitorem je U1 = 0,7 V, napětí mezi kolektorem a emitorem je U2 = 20V. Vypočítejte výkony v obou zdrojích a porovnejte je.
Pro zobrazení řešení se přihlaste.11.Rezistor s odporem R a termistor jsou v obvodu zapojení sériově. Při teplotě t1 miliampérmetr ukazuje proud I1. Pokud termistor vložíme do horkého oleje, miliampérmetr ukazuje proud I2. Určitě kolikrát se změní odpor termistoru po ponoření do oleje. Zdroj zapojen v obvodu má napětí U. Úlohu řešte pro tyto hodnoty:
12.Vzorek záměsové křemíku tvaru krychle s hranou 1cm obsahuje 1014 atomů fosforu. Dvě protilehlé stěny kostky jsou pokovené a vzorek je přes ně připojena na napětí 4,5 V. Prochází přes ni proud 108 mA. Vypočítejte:
- a.) hustotu volných elektronů ve vzorku při pokojové teplotě (hustotu atomů fosforu)
- b.) měrný odpor
