Vývoj lekcie o fyzike na tému "Elektrický prúd v polovodičoch". Fyzika Lekcia na tému "polovodiče. Elektrický prúd prostredníctvom kontaktných polovodičov P-N typov. Polovodičová dióda. Tranzistory" Otvorená lekcia vo fyzikách polovodičov

Pošlite svoju dobrú prácu v znalostnej báze je jednoduchá. Použite nižšie uvedený formulár

Študenti, absolventi študenti, mladí vedci, ktorí používajú vedomostnú základňu vo svojich štúdiách a práce, budú vám veľmi vďační.

Ministerstvo vedy a vzdelávania

Oddelenie "IIVT"

Vysvetlivka

Práce

Organizácia a metódy priemyselného vzdelávania na tému: Materiálové vedy a elektrobecratické

Na tému: polovodičové materiály

Úvod

I. . V modernej technike sú kovy a zliatiny veľmi široko používané, ako aj elektrické materiály. Moderné rádiové elektronické prístrojové agent dosiahli takúto fázu vývoja, keď dôležité parametre Zariadenia závisia nie je toľko oBCHODNÉ RIEŠENIAKoľko z použitých materiálov elektród a dokonalosti technologické procesy ich výrobu. Veda materiálu predmetu pozostáva z piatich častí. Prvá časť sa volá všeobecný O kovoch a zliatinách.

Kov je pevná látka.

Zliatina je zlúčenina 2 a viac chemických prvkov

Zložka sú zložky zložky.

II. Vodivé materiály sú materiály, ktoré majú nízku odolnosť.

III. Dielektrické materiály

Dielektrika sú izolačné materiály.

IV. Polovodičové materiály sú materiály, ktoré majú počas prevádzky malé množstvo energie.

V. Magnetické materiály - vlastniť vlastnosti prilákania.

Štrukturálna oceľ a zliatiny

Konštruktívne sa nazývajú oceľ, určená na výrobu strojných častí (strojovo budova), štruktúry a konštrukcie (stavebná oceľ).

Uhlíková konštrukčná oceľ

Uhlíková konštrukčná oceľ je rozdelená do bežnej kvality a vysoko kvalitnej ocele.

Obyčajná oceľ Kvalita je vyrobená nasledujúcimi značkami ST0, ST1, ST2, ..., ST6 (s rastúcim miestnosti zvyšuje obsah uhlíka). ST4 - uhlík 0,18-0,27%, mangán 0,4-0,7%.

So zvýšením podmieneného počtu značky ocele, pevnosť v ťahu (b) a plynulosť (0,2) sa zvyšuje a plastickosť sa znižuje (). ST3SP má B \u003d 380490MPA, 0,2 \u003d 210250MPA, \u003d 2522%.

Vysokokvalitný uhorník Sheels sa vyplácajú v súlade s prísnejšími podmienkami vzhľadom na zloženie náboja a tavenia a odlievania. S.<=0.04%, P<=0.0350.04%, а также меньшее содержание неметаллических включений.

Vysoko kvalitná uhlíková oceľ označená číslami 08, 10, 15, ..., 85, ktoré označujú priemerný obsah uhlíka v stotinách percenta.

Nízka uhlíková oceľ (Z<0.25%) 05кп, 08, 07кп, 10, 10кп обладают высокой прочностью и высокой пластичностью. в =330340МПа, 0.2 =230280МПа, =3331%.

Stredná uhlíková oceľ (0,3-0,5% c) 30, 35, ..., 55 sa používajú po normalizácii, zlepšovaní a povrchovej kalenie pre širokú škálu detailov vo všetkých odvetviach. Tieto ocele v porovnaní s nízkymi uhlíkmi majú vyššiu pevnosť pri nižšej plastici (B \u003d 500600MP, 0,2 \u003d 300360MPA, \u003d 2116%). V tomto ohľade by sa mali použiť na výrobu malých častí alebo väčších, ale nevyžaduje eccinal calcináciu.

Oceľ s vysokým obsahom uhlíka (0,6-0,85% c) 60, 65, ..., 85 majú vysokú pevnosť, odolnosť proti opotrebeniu a elastické vlastnosti. Z týchto ocelí, prameňov a pružín, vretien, hradných podložiek, valcovacie valce atď.

Zliatina konštrukčná oceľ

Oceľ, v ktorej celkové množstvo obsahu legujúcich prvkov nepresiahne 2,5%, označuje nízko legované, obsahujúce 2,5-10% až dopované a viac ako 10% na vysoko legovanie (obsah železa viac ako 45% ).

Najrozšírenejším používaním v stavebníctve bola nízka legovaná oceľ a v strojárstve - legovaná oceľ.

Lekárska konštrukčná oceľ označená číslami a písmenami. Dvojciferné údaje uvedené na začiatku značky označujú priemerný obsah uhlíka v stotinách percenta, písmeno vpravo od čísel označuje dopingový prvok.

Stavebná zliatina z ľahkej zliatiny

Nízke dopované sa nazývajú oceľ, neobsahujúca maximálne 0,22% C a relatívne malý počet nečinných legujúcich prvkov: až 1,8% Mn, až 1,2% Si, až do 0,8% CR a ďalších.

Tieto ocele zahŕňajú oceľ 09G2, 09GS, 17GS, 10G2C1, 14G2, 15HSD, 10HNPP a mnoho ďalších. Oceľ vo forme plechov, valcované výrobky v tvare odrody sa používajú v stavebníctve a strojárstve pre zvárané konštrukcie, najmä bez dodatočného tepelného spracovania. Nízko legovaná nízka uhlíková oceľ dobre zváraná.

Na výrobu rúrok veľkého priemeru sa používa oceľ 17gs (0,2 \u003d 360 MB, B \u003d 520MP).

Výstužná oceľ

Pre železobetónové konštrukcie sa použije vo forme hladkého alebo periodického tyčového profilu.

Oceľ ST5P2 - B \u003d 50MPA, 0,2 \u003d 300MPA, \u003d 19%.

Oceľ pre za studena

Aby sa zabezpečilo vysoké pečiatky, pomer v / 0,2 ocele by mal byť 0,5-0,65 najmenej 40%. Pečiatka bola horšia ako uhlík v ňom. Kremík, zvýšenie sily výťažku, znižuje pečiatku, najmä schopnosť ocele na výfuku. Preto sa valcová oceľ valcovaná za studena 08kP, 08FCP (0,02-0,04% V) a 08U (0,02-0,07% al) sú viac široko používané na za studena.

Štrukturálna (strojová budova) Cementovaná (nitro-cementová) zliatinová oceľ

Na výrobu častí, zníženej cementácii, nízkeho uhlíka (0,15-0,25% c) ocele. Obsah legujúcich prvkov v oceliach by nemal byť príliš vysoký, ale mal by poskytnúť požadovanú kalcináciu povrchovej vrstvy a jadra.

Chrómová oceľ 15x, 20x sú určené na výrobu malých výrobkov jednoduchých tvarov, cementovaných do hĺbky 1.0-1,5 mm. Chrómová oceľ v porovnaní s uhličitou má vlastnosti vyššej pevnosti s určitou menej plasticitou v jadre a lepšej pevnosti v cementovacej vrstve., Citlivé na prehriatie, kalcinácia je malá.

Oceľ 20x - B \u003d 800MP, 0,2 \u003d 650MPA, \u003d 11%, \u003d 40%.

Chromovanadium oceľ. Doping chrómovej ocele pomocou vanádu (0,1-0,2%) zlepšuje mechanické vlastnosti (oceľ 20kHF). Okrem toho sa Chromovanadium stalo menej náchylným na prehriatie. Používajte len na výrobu relatívne malých častí.

Typické učebné osnovy

Typické učebné osnovy - Ide o dokument určený na realizáciu štátnych požiadaviek na minimálny obsah a úroveň odbornej prípravy prominálnych inštitúcií stredného špeciálneho vzdelávania. Definuje všeobecný zoznam disciplín a povinné množstvo času na ich vykonávanie, druhy a minimálne trvanie praxe, príkladom zoznamu vzdelávacích miest, laboratórií a workshopov. Učebné osnovy tiež poskytuje návrh kurzu najviac tri disciplíny po celú dobu štúdia. Typy výrobných postupov a ich trvania sa určujú v súlade s modelou vzdelávacou praxou pre danú špecialitu. Rozvrh vzdelávacieho procesu je odporúčaný charakter a môže ho upraviť vzdelávacou inštitúciou s povinným dodržiavaním trvania teoretického vzdelávania, skúšok, ako aj načasovanie letných prázdnin na zimu a akademický rok (pozri Stôl 1).

STÔL 1

názov vzdelávací proces akademické disciplíny

Distribúcia semestra

Číslo kontroly

Počet hodín

Distribúcia kurzov a semestrov

Skúšky

Projekt Kurso-out

Teo-ret. sn.

Lab. Triedy tlače

Materiály Veda a elektrické materiály

Z učebných osnov je možné vidieť, že na predmete "materiálov a elektriny" všetkého je 60 hodín. Z nich 44 sú teoretické a 16-praktické. Minimálny počet testov je 2 diela. Tam sú laboratórne triedy. Kurz, výmenný projekt, žiadny kredit. Predmet "Materiály a Electricacratic" sa študuje o 2. rok. V 3 týždňovom štúdiu 18 týždňov, týždeň počas 2 hodín: 18 * 2 \u003d 36 hodín študuje v 3 semestri. V 4. semestri výcviku 12 týždňov, týždeň počas 2 hodín: 12 * 2 \u003d 24 hodín Naučte sa 4 semester. Celkom pre 3 a 4 semester: 36 + 24 \u003d 60 hodín, plne študovať túto položku na 2 kurz.

Temperamentný plán

Temperamentný plán - Je súčasťou učebných osnov. Tréningový program - Toto je dokument, v ktorom je uvedená charakteristika obsahu materiálu študovaného podľa roka štúdia a sekcií (tém). Tematický plán sa skladá z sekcií, ktoré zahŕňajú témy. Tematický plán distribuuje hodiny od priečok z celkového počtu hodín. Anaticky na tému "Materiály a Electriodeter" v časti "vodivé materiály" je pridelených 12 hodín.

Tabuľka 2

	Názov témy	Počet hodín
			Teoretické triedy
	Kapitola 4. Vodivé materiály
	Vysoké vodivosti
	Supravodiče a kryopolidy
	Vodiče vodivosti
	Skúška

Kalendár-tematický plán

Kalendár a tematický plán -Účet plánovania, jeho ciele je určiť predmet, typ metódy a vybavenia lekcií na zvolenom predmete. Vypracovanie kalendárneho tematického plánu je prvým krokom vytvorenia prúdu systematizácie. Zdrojový dokument tu je učebné osnovy. Kalendár Tematický plán zabezpečuje interpretáciu. Podľa kalendárneho tematického plánu sa učebné osnovy zameriava na tematický plán pri príprave avzavného plánu. Kalendár-tematický plán (pozri tabuľku 3).

Vývoj lekcie

Študovanie učebných osnov, učiteľ starostlivo analyzuje každú tému, čo umožňuje jasne určiť obsah tréningu, zriadiť interpretáciu. Na základe učebných osnov je vypracovaný kalendárny tematický plán a už na základe kalendárneho tematického plánu je vypracovaný skutočný plán. Pri určovaní účelu a obsahu lekcie vyplývajúcej z učebných osnov, obsah záznamu, zručností a zručností, ktoré sa študenti musia naučiť v tejto lekcii. Analýza predchádzajúcich hodín a zriaďovanie rozsahu, v akom sa ich úlohy vyriešia, zistite príčinu nedostatkov, a na základe toho, aké zmeny musia byť vykonané v tejto lekcii. Máme konštrukciu lekcie a čas pre každú časť, tvoria obsah a povahu vzdelávacej práce počas lekcie.

Plán lekcie

Vec: Materiály Science a Electricather Material Group 636

Predmet:Klasifikácia a základné vlastnosti

a) Učenie: Predstavte študentov s koncepciami a základnými vlastnosťami vodivých materiálov, povedzte o ich cieľov

b) Rozvoj: Rozvíjať záujem o materiálne vedy a elektrický rámec

c) vzdelávacie: Vypracovať potrebu samo-vzdelania

Typ lekcie: Kombinovaný

Metóda prezentácie:vyhľadávanie

Vizuálne pomôcky: Poster číslo 1, PC

Čas:90 min.

Počas tried

I.. Úvodná stránka:

Písomný prieskum pre dve možnosti + 3 UCH-SMI na tabuli (APPENDIX1)

II.. Hlavná časť:

1. Posolstvo cieľa novej témy

2. Vyhlásenie o novom časovom období 40 min.

a) základné pojmy

b) Klasifikácia vodičov

c) Rozsah pôsobnosti

3. Odpovede na otázky času študentov 10 min.

4. Zapínanie nového materiálu 20 min.

Písomný prieskum pre 2 možnosti + 3 UCH-XIA na tabuli (dodatok 2)

Iii. Záverečná časť:Čas 3 min.

1. sčítanie

2. Úloha pre dom: s. 440 odpovedí na otázky nezávisle zvážte tému číslo 2, 3, 4, 5

3. Konečný úradník učiteľa

Učiteľ

Bibliografia

1. Lakhtin Yu. M., Leontiav V. P. Materiálne vedy. - M.: Strojárstvo, 1990

2. Technologické procesy výroby strojov. Upravil S. I. BOGODUKHOV, V. A BONDARENKO. - Orenburg: OGU, 1996

žiadosť1

Písomný prieskumna 2. možnostiach

možnosť 1

1 . Aké štúdie predmetné materiálne vedy.

2. Druhy kovov.

3. Klasifikácia kovov

4. Allhotropná transformácia

5 . Vlastnosti kovov

Možnosť 2.

1. Stanovenie tvrdosti kovov

2. Mechanické vlastnosti

3. Plastový

4. Vytrvalosť

5. Technologické vlastnosti

Dodatok 2.

Písomný prieskum

1 - Možnosť

1. polovodičové materiály

2. doplnky

3. KryOrodery

4. Charakteristiky polovodičových materiálov

5. Elasticita materiálov

Možnosť 2

1. polovodičové materiály.

2. Dielektrické materiály

3. plasticity

4. Elasticita

5. doplnky

žiadosť3

Abstraktná lekcia na tému" Vodivé materiály"

Zvýšenie úlohy vybavenia a technických poznatkov v živote spoločnosti sa vyznačuje závislosťou vedy z vedeckého a technického vývoja, zvyšovania technických zariadení, vytváraní nových metód a prístupov založených na technickej metóde riešenia problémov v rôznych oblastiach vedomostí vrátane vojensko-technických poznatkov. Moderné chápanie technických znalostí a technických aktivít je spojené s tradičným kruhom problémov a novými smermi v strojoch a strojárstve, najmä s technikou komplexných počítačových systémov, problémov umelej inteligencie, systémotechniky atď.

Špecifikácie pojmov technických poznatkov sú primárne spôsobené špecifikámi predmetu odrazu technických objektov a technologických procesov. Porovnanie technických znalostí objektov s objektmi iných poznatkov ukazuje svoje špecifické spoločenstvo, najmä na také znaky ako prítomnosť štruktúry, systematickej organizácie atď. Takéto spoločné črty sa odrážajú všeobecnými vedeckými koncepciami "majetku", "štruktúra", "systém", "organizácia" atď. Samozrejme, že všeobecné vlastnosti predmetov technických, vojensko-technických, prírodných vedy a sociálnych a vedeckých poznatkov sa odrážajú filozofickými kategóriami "hmoty", "hnutia", "dôvod", "dôsledok" atď. -Sciencové a filozofické koncepty sa používajú aj v armáde a technických vedách, ale nevyjadrujú svoje špecifiká. Zároveň pomáhajú hlbšiemu, plne pochopiť obsah objektov technických, vojensko-technických poznatkov a odráža ich koncepcie technických vied.

Všeobecne platí, že filozofické a všeobecné vedecké koncepcie v technických vedách pôsobia ako svetový a metodickými prostriedkami analýzy a integrácie vedeckých a technických poznatkov.

Technický objekt je nepochybne súčasťou objektívnej reality, ale časť je výnimočná. Jeho vznik a existencia sú spojené so sociálnou formou pohybu hmoty, ľudskej histórie. To určuje historickú povahu technického objektu. Vyznačuje sa výrobnými funkciami spoločnosti, pôsobí ako uskutočnenie vedomostí ľudí.

Vznik technológie je prirodzeným historickým procesom, výsledkom ľudských výrobných činností.

Jeho počiatočný moment je "mužské orgány". Posilnenie, pridávanie a výmena pracovných orgánov - sociálna potreba implementovaná pomocou prírody a inkarnácie v prevedených prírodných orgánoch pracovných funkcií.

Tvorba techniky pokračuje v procese výroby nástrojov, príslušenstva prírodných orgánov na dosiahnutie cieľa. A manuálne sutiny a kmeň stromu, ktorý vykonáva funkciu mosta, atď. - Všetky tieto prostriedky sú prostriedky na zvýšenie jednotlivca, čo zvyšuje účinnosť svojich činností. Prirodzený objekt, ktorý vykonáva technickú funkciu, je už v účinnosti technického objektu. Zaznamenala realizovateľnosť svojho zariadenia a užitočnosť konštruktívnych zlepšení spôsobených čiastočným časom jeho častí.

Praktický dizajn dizajnu ako integrita označuje súčasnú existenciu technického objektu. Jeho základné vlastnosti sú funkčné užitočné, nezvyčajná kombinácia materiálov, podriadenosť materiálových vlastností pomeru medzi zložkami systému. Technická konštrukcia je zložené pripojenie; Tento postup poskytuje čo najdlhšie a efektívne fungovanie pištole, s výnimkou jeho sebazničenia. Konštrukčná zložka je časť ako zdroj a nedeliteľná jednotka. A napokon, s pomocou technického dizajnu, metóda sociálnych aktivít dosiahne technologické. Technológia je na strane verejnej praxe, ktorá je reprezentovaná interakciou technických prostriedkov a konvertovaného objektu, je určená zákonmi materiálu a je regulovaný technológiou.

Technická prax sa odhaľuje vo vzťahu k osobe na stroji ako objekt, na jeho časti a ich spojenia.

Prevádzka, výroba a dizajn sú navzájom úzko spojené a sú druhou technickej praxe. Ako predmet prevádzky, technika pôsobí ako nejaká materiálna a funkčná integrita, ktorej zachovanie a regulácia je nevyhnutným predpokladom pre jeho použitie. Pohyblivým rozporom prevádzky je rozpor medzi podmienkami fungovania techniky a jej funkčných vlastností. Funkčné funkcie zahŕňajú stálosť podmienok prevádzky a prevádzkové podmienky majú tendenciu meniť.

Prekonanie tohto rozpor sa dosiahne v technológii, pri hľadaní typických technologických operácií.

Vnútorný rozpor technológie je rozpor medzi použitým prirodzeným procesom a potrebami zvýšenia spoľahlivosti a efektívnosti. Prekonanie tohto rozpor sa dosiahne v dizajne dokonalejších techník, s ktorými môžete použiť viac základných vzorov prírody. Technika nie je pasívna smerom k technológii, nástroj ovplyvňuje cieľ.

Nová technika mení technológiu, technológia sa stáva prostriedkom na implementáciu vnútorných výhod navrhovanej techniky.

Pri výstavbe s najväčšou plnosťou sa nachádza sociálna podstata technického objektu. Syntetizovala konštruktívnu štruktúru v súlade s výrobnou funkciou určenou spoločnosťou. Technika tvorí podmienku pre rozvoj spoločnosti, je sprostredkovaný jeho postoj k prírode, je prostriedkom na riešenie rozporov medzi človekom a prírodou. Technický objekt - Nosič priemyselných, technologických funkcií osoby. Bez technického pokroku nie je možné dosiahnuť sociálnu homogénnosť spoločnosti a komplexný rozvoj každého jednotlivca.

Vlastnosti technického objektu sú zistené v technickej praxi, sú stanovené v poznatkoch o technikách, výrobe a zlepšovaní zariadení. Empiricky nájdené pomery medzi technickými časťami a tvorbou "technických objektov", relatívne udržateľných informácií o technických zariadeniach, o ich základných komponentoch a vlastnostiach. Vo forme takýchto objektov boli vytvorené napríklad opisy zdvíhacích mechanizmov, hodín, najdôležitejších remesiel a materiálov.

Prechod na strojovú techniku, vysielanie nástrojov pracovníkov na mechanizmy spôsobili návrh technických zariadení v živote, ktorý požadoval teoretický vývoj koncepcie "stroja" a získanie rôznych idealizácie (kinematický pár, dynamika sily, stavby).

Tvorba koncepcií technickej vedy je ovplyvnená vzormi opísanými počas štúdia prírodných vied, najmä teoretickej mechaniky. Zároveň treba uznať, že koncepcia technickej stavby dostane svoj výraz v rámci technických poznatkov. Historicky je vytvorený ako systém ustanovení o stroji, mechanickej celistvosti častí a ich prirodzeného vzťahu, ktorý zabezpečuje získanie účinku.

Tvorba technických disciplín nastala rôznymi spôsobmi. Technické disciplíny o motoroch sú založené na výsledkoch prírodných vedy, o poznatkoch zákonov prírody a uplatňovania zákonov fyziky pre technológie. Aplikovaný charakter je technická kinematika, dynamika strojov a doktrín detailov strojov. Tieto disciplíny boli vytvorené na základe teoretickej mechaniky a opisnej geometrie, ktorá bola vyjadrená pri vytváraní špeciálneho jazyka.

Technické vedy boli vytvorené nielen aplikáciou prírodných vedy na technológie, ale aj použitím skúseností v storočí, jeho porozumenie a poskytli jej logicky jasné druhy. Týmto spôsobom vedy rôznych druhov strojov, materiálov vedy, atď., Osvedčené v praxi, empirické údaje týchto technických disciplín boli zachované a zahrnuté vo všeobecnej vede o strojoch. A doteraz, mnohé techniky na výrobu a prevádzku zariadenia nedostali správne teoretické odôvodnenie.

Tvorba technickej vedy uviedla ukončenie remeselného vzťahu, keď sa určité mechanizmy zlepšili v častiach po celé desaťročia a dokonca aj stáročia. Pochopenie, že stroj je transformáciou pohybu vo forme, potrebná produkcia a jeho podstata pozostávajúca z kinematických párov, má základ pre vedecký návrh rôznych technických zariadení v XIX storočí.

Z toho, čo bolo povedané, je jasné, že technická veda skúma svoj objekt, hoci je schopný vysvetliť fungovanie a remeslá, manuálne pracovné nástroje, ktoré boli vytvorené bez vedeckého odôvodnenia. Objekt technickej vedy je vytvorený v procese prideľovania nevyhnutných a potrebných vlastností technológie, dizajnu stroja. Stroj, jeho komponenty, vzťah medzi nimi, ich zloženie, prirodzenou základňou komponentov a technologický proces - všetok tento predmet technickej vedy. Predmetom technickej vedy je zdrojom vedeckých a technických poznatkov. Jeho výskum dáva najmä štruktúry a ich prvky. V štruktúre, stabilite je opäťová, nutná, nutnosť,

vzor kompozitných prvkov stroja. Vo vzťahu k štruktúre je zložka stroja ako prvok. Mentálna produkcia prvku štruktúry je spojená s rozptýlením z fyzického rozmeru a prirodzenej základne komponentu. V konečnom dôsledku sú všetky vedecké a technické koncepty zobrazené technický objekt.

Koncepty "technického objektu" a "Objekt technickej vedy" vykonávajú rôzne metodické funkcie vo filozofickej analýze technológií a vedeckých a technických poznatkov. Koncepcia objektívneho sveta je stanovená v koncepte "technického objektu". Technický objekt sa zobrazuje vo filozofických, sociálnych, prírodných a technických vedách a zakaždým, keď veda zakonaná predmetou oblasťou, ktorá je pre ňu zvláštnu. Koncepcia "technickej vedy" zaznamenáva predmet technických vied, ich postoja k objektívnej realite. Hlavným cieľom technických vied je auto, pretože je organizovaná s jej pomocou a je regulovaná. Stroj uľahčuje a nahrádza ľudskú prácu, slúži ako prostriedok na dosiahnutie cieľa.

V technickej vede sa prideľujú štúdie prvkov, ich vzťahov a technických štruktúr. Ak chcete vytvoriť predmet technickej vedy, je dôležité vyčleniť, opísať a vysvetliť technické prvky, ich vzťahy a možné štruktúry, v ktorých sa vykonávajú výrobné funkcie užitočné pre spoločnosť. Ale táto technická veda nekončí. Zahŕňa pravidlá syntézy nových technických štruktúr, vypočítaných metód a formy dizajnu.

Pravidlá a pravidlá dizajnu, grafické a analytické metódy výpočtu prinášajú technickú vedu s technickou kreativitou, konštrukčnou prácou. Predmet technických vied je vytvorený v priamej závislosti od tvorivosti technológie. Ide o špecifiká technických vied, ktoré sú prostriedkom na zlepšenie technológií, prehodnotenie prírodných údajov, otváranie technologických metód a vynálezov technických štruktúr.

Ako najdôležitejší faktor v technickej kreativite, pravidlá zahŕňajú dosiahnutie pevnosti a spoľahlivosti technických prostriedkov, odolnosť proti opotrebeniu a tepelnú odolnosť svojich častí atď. Tieto pravidlá tvoria rámec dizajnu okrem toho, že to robí nezodpovedá technickej vede funkcie stroja. Na základe pravidiel a noriem inžinierskej činnosti sa vyvíjajú metódy riešenia problémov.

Zásady pôsobia ako predpoklady činnosti ako jej organizovanie a sprievodcu. Tak, v predmete technických vied, nielen vzorce technického objektu, ale aj vzory technického návrhu, metódy, pravidlá, normy a princípy dizajnu technológií.

Metodika lekcie.

Chodím do kancelárie číslo 24, pozdravujem študentov.

Začína úvodná časť lekcie.

I.. Úvodná stránka:

1. ORGANIZAČNÝ MOMENTY: OZNAČNOSTI PREHRÁVAČA ČAS 2 MIN.

Kontrola prítomnosti študentov v správe. Pri kontrole prítomnosti študentov v lekcii predpokladáme 2 minúty. Potom urobím prieskum domácej úlohy.

2. Kontrola domácich úloh: Čas 15 min.

Rozhovor

Prieskum I Strávm 10 otázok vo forme otázok. Zahŕňajú otázky týkajúce sa témy. V teste trváme 15 minút.

Skúška

1 . Aké štúdie predmetné materiály

2. vodivé materiály

3. polovodičové materiály

4. Dielektrické materiály

5. LUCKY

6. zlúčeniny

7. lepidlo

8. Sila

9. Elasticita

10. Plasticity

Štrukturálna oceľ a zliatiny

Konštruktívne sa nazývajú oceľ, určená na výrobu strojných častí (strojovo budova), štruktúry a konštrukcie (stavebná oceľ).

Uhlíková konštrukčná oceľová konštrukčná oceľ je rozdelená do bežnej kvalitnej ocele a vysokej kvality.

Bežná kvalita ocele vyrába nasledujúce známky ST0, ST1, ST2, ..., ST6 (s rastúcim miestnosti zvyšuje obsah uhlíka). ST4 - uhlík 0,18-0,27%, mangán 0,4-0,7%.

Bežná kvalita ocele, najmä varu, najlacnejšie. Začali sa odovzdať do veľkých ingotov, v dôsledku čoho sú v nich vyvinuté a obsahujú relatívne veľký počet nekovových inklúzií.

S zvýšením podmieneného počtu značky ocele, pevnosť v ťahu (SV) a plynulosť (S0.2) sa zvyšuje a plastickosť sa znižuje (d, y). ST3SP má SV \u003d 380490MPA, S0.2 \u003d 210250MP, D \u003d 2522%.

Z ocelí bežnej kvality, hotinárne prenájom valcovaných za tepla: lúče, chawllers, rohy, prúty a listy, rúry a výkovky. Oceľ v stave dodávky sa široko používa v stavebníctve na zvárané, nitované a skrutkové štruktúry.

S zvýšením obsahu uhlíkovej ocele sa zvariteľnosť zhoršuje. Oceľ ST5 a ST6 s vyšším obsahom uhlíka sa preto používajú na prvky stavebných konštrukcií, ktoré nie sú vystavené zváraniu.

Vysoko kvalitná uhlíková oceľ sa vypláca v súlade s prísnejšími podmienkami týkajúcimi sa zloženia náboja a tavenia a odlievania. S.<=0.04%, P<=0.0350.04%, а также меньшее содержание неметаллических включений.

Vysoko kvalitná uhlíková oceľ označená číslami 08,10,15, ..., 85, ktoré označujú priemerný obsah uhlíka v stotinách percenta.

Nízka uhlíková oceľ (s<0.25%) 05кп, 08,07кп, 10,10кп обладают высокой прочностью и высокой пластичностью. sв=330340МПа, s0.2=230280МПа, d=3331%.

Oceľ bez tepelného spracovania sa používa na nízko zaťažené časti, zodpovedné zvárané konštrukcie, ako aj pre časti strojov, posilnená cementácia.

Stredná uhlíková oceľ (0,3-0,5% c) 30,35, ..., 55 sa používa po normalizácii, zlepšovaní a povrchovej kalenie pre širokú škálu častí vo všetkých odvetviach. Tieto ocele v porovnaní s nízkymi uhlíkmi majú vyššiu pevnosť pri nižšej plastici (SV \u003d 500600MP, S0,2 \u003d 300360MP, D \u003d 2116%). V tomto ohľade by sa mali použiť na výrobu malých častí alebo väčších, ale nevyžaduje eccinal calcináciu.

Oceľ s vysokým obsahom uhlíka (0,6-0,85% c) 60,65, ..., 85 majú vysokú pevnosť, odolnosť proti opotrebeniu a elastické vlastnosti. Z týchto ocelí, prameňov a pružín, vretien, hradných podložiek, valcovacie valce atď.

Zliatina konštrukčná oceľ

Lekárska oceľ je široko používaná v traktore a poľnohospodárskom inžinierstve, v automobilovom priemysle, ťažké a dopravné inžinierstvo v menšej miere v strojárstve, inštrumentálnych a iných typoch priemyselných odvetví. Toto sa začalo používať na ťažko naložené kovové konštrukcie.

Oceľ, v ktorej celkové množstvo obsahu legujúcich prvkov nepresiahne 2,5%, označuje nízko legované, obsahujúce 2,5-10% až dopované a viac ako 10% na vysoko legovanie (obsah železa viac ako 45% ).

Najrozšírenejším používaním v stavebníctve bola nízka legovaná oceľ a v strojárstve - legovaná oceľ.

Lekárska konštrukčná oceľ označená číslami a písmenami. Dvojciferné údaje uvedené na začiatku značky označujú priemerný obsah uhlíka v stotinách percenta, písmeno vpravo od čísel označuje dopingový prvok. Príklad, oceľ 12x2N4a obsahuje 0,12% c, 2% CR, 4% Ni a označuje vysokokvalitné, na ktorom sa označuje na konci značky listu ²².

Štrukturálna (strojová budova) Zlepšená legovaná oceľová oceľ má vysokú pevnosť výťažku, nízka citlivosť na napätie koncentrátori, v produktoch pracujúcich pri viacnásobnom zaťažení, limitom vysokého vytrvalosti a dostatočným zásobovaním viskozity. Okrem toho, zlepšená oceľ má dobrú kalcináciu a nízku citlivosť na nestabilnosť dovoleniek.

S úplnou kalcináciou má oceľ najlepších mechanických vlastností, najmä odolnosť voči nestabilnej deštrukcii - nízka prahová hodnota chladiacej kvapaliny, vysokú hodnotu vývoja CST trhlín a viskozitu zničenia K1c.

Chrómová oceľ 30x, 38x, 40x a 50x sa používajú na stredne široké detaily malých veľkosti. So zvýšením obsahu uhlíka sa zvyšuje trvanlivosť, ale plasticita a viskozita sa znižuje. Kalcinácia chrómových ocelí je malá.

Oceľ 30x - SV \u003d 900MP, S0,2 \u003d 700MP, D \u003d 12%, Y \u003d 45%.

Chromearganá oceľ. Kĺbové dopingy chrómu (0,9-1,2%) a mangánu (0,9-1,2%) vám umožňuje získať oceľ s dostatočne vysokou pevnosťou a kalcináciou (40hg). Chromangálna oceľ má však zníženú viskozitu, zvýšenú hranicu chladiča (od 20 do -60 ° C), tendencie k nestabilite dovolenky a rast austenitu zrna počas zahrievania.

Oceľ 40HGTR - SV \u003d 1000MP, S0,2 \u003d 800MP, D \u003d 11%, Y \u003d 45%.

Chromocremarganská oceľ. Vysoké komplexné vlastnosti majú chromocremmergenskú oceľ (chromanxyl). Oceľ 20xgs, 25hgs a 30hgs majú vysokú pevnosť a dobrú zvariteľnosť. Khromansylová oceľ sa tiež používa vo forme plechov a rúrok pre zodpovedné zvárané konštrukcie (výstavba lietadiel). Oceľový chromansols je náchylný na reverzibilnú nestabilitu dovolenky a dekabráciu, keď sa zahrieva.

Oceľ 30xgs - SV \u003d 1100MP, S0,2 \u003d 850MP, D \u003d 10%, Y \u003d 45%. Chromonichel ocele majú vysokú kalcináciu, dobrú pevnosť a viskozitu. Používajú sa na výrobu veľkých produktov komplexnej konfigurácie, ktorá pracuje s dynamickými a vibračnými zaťaženiami.

Oceľ 40HN - SV \u003d 1000MP, S0,2 \u003d 800MP, D \u003d 11%, Y \u003d 45%.

Oceľ chrómicelmolibden. Chromonichel ocele majú tendenciu reverzibilnej krehkosti, aby sa eliminovali, ktoré mnoho detailov malých veľkostí z týchto ocelí sa ochladí po vysokej dovolenke v oleji, a väčšie časti vo vode, aby sa eliminovala táto defektová oceľ, sú dodatočne dopované molybdénu (40xN2MA) alebo volfrámom.

Oceľ 40HN2MA - SV \u003d 1100MP, S0,2 \u003d 950MP, D \u003d 12%, Y \u003d 50%.

Chromicelmolibdenovadium oceľ má vysokú pevnosť, plasticitu a viskozitu a prah nízku chlóciu. To prispieva k vysokému obsahu niklu. Nevýhody ocelí sú obtiažnosťou ich liečby rezaním a veľkou tendenciou za vzniku kŕdľov. Oceľ sa používa na výrobu najzraniteľnejších častí turbín a kompresorových strojov.

Oceľ 38xN3MP - SV \u003d 1200MP, S0,2 \u003d 1100MP, D \u003d 12%, Y \u003d 50%.

Všeobecný účel jarnej ocele

Jarná oceľ je určená na výrobu pružín, elastických prvkov a pružinových pružín. Musia mať vysokú odolnosť voči malým plastovým deformáciám, limitu vytrvalosti a relaxačný odpor s dostatočnou plasticitou a viskozitou.

Pre malé prierezy sa používa uhlíková oceľ 65,70,75,85. Oceľ 85 - S0,2 \u003d 1100MP, SV \u003d 1150MP, D \u003d 8%, Y \u003d 30%.

Častejšie na výrobu pružín a pružín používajú zliatinu oceľ.

Oceľ 60c2 CHOPS A 65С2VA, ktoré majú vysokú kalcináciu, dobrú pevnosť a relaxačný odpor, sa používajú na výrobu veľkých vysoko naložených pružín a pružín. Oceľ 65С2VA - S0,2 \u003d 1700MP, SV \u003d 1900MPA, D \u003d 5%, Y \u003d 20%. Keď elastické prvky pracujú za podmienok silných dynamických nákladov, oceľ s nikel 60s2h2a.

Na výrobu automobilových pružín je oceľ 50khga široko používaná, ktorá podľa technických vlastností prevyšuje kremíkovú oceľ. Pre ventilové pružiny sa odporúča oceľ 50kHF, nie je náchylná k prehriatiu a dekabrácii.

Ložisková oceľ

Na výrobu valcovacích telies a ložiskových krúžkov malých prierezov, vysoko uhlíkový chróm chróm SHH15 (0,95-1,0% C a 1,3-1,65% CR) sa zvyčajne používajú, a veľké úseky - chromazargán oceľ SHH15SG (0,95-1,05% C, 0,9-1,2% CR, 0,4-0,65% SI a 1,3-1,65% MN), kalcinácia pre väčšiu hĺbku. Sheels majú vysokú tvrdosť, odolnosť proti opotrebeniu a odolnosť proti únave. Existujú vysoké požiadavky na obsah nekovových inklúzií, pretože spôsobujú predčasnú deštrukciu únavy. Neplatná aj karbidová nehomogenita.

Na výrobu valivých ložísk pracujúcich pri vysokých dynamických zaťaženiach sa používajú cementovanú oceľ 20x2H4A a 18HGT. Po cemementácii plynu, s vysokou dovolenkou, kalenie a dovolenkové časti ložiska ocele 20x2n4a majú na povrchu 58-62 HRC a v jadre 35-45 HRC.

Oceľ odolná voči opotrebeniu

Podrobnosti pracujúce na opotrebovaní pod abrazívnym trením a vysokotlakovým a podmienkam nárazu, high-headed vyrezávaná austenitická oceľ 110 g13L, obsahujúca 0,9-1,3% C a 11,5-14,5% Mn. Má nasledujúce mechanické vlastnosti: S0,2 \u003d 250350MP, SV \u003d 8001000MP, D \u003d 3545%, Y \u003d 4050%.

Oceľ 110G13L má vysoký odolnosť proti opotrebeniu len pri nárazových zaťaženiach. S nízkym úrazom, v kombinácii s abrazívnym opotrebovaním, buď s čistým brúsnym opotrebením, martenzitická transformácia nepreberá a opotrebuje odolnosť ocele 110 g13L.

Na výrobu lodných a hydro-čerpacích lopatiek, lodných veslovacích skrutiek a iných častí prevádzkovaných pod podmienkami opotrebenia pri erózii kavitácie, oceľ s nestabilným austenitom 30x10g10.0x14AG12 a 0x14G12M, zažívajú čiastočnú martenzitickú transformáciu počas prevádzky.

Korozívna a tepelne odolná oceľ a zliatiny

Tepelná odolná oceľ a zliatiny. Zvýšenie úverového odporu sa dosahuje zavedením do ocele hlavne chróm, ako aj hliník alebo kremík, t.j. Prvky v pevnom roztoku a tvarovanie oxidu (CR, FE) 2O3, (AL, FE) 2O3, počas procesu vykurovania.

Na výrobu rôznych druhov vysokoteplotných zariadení, časti pecí a plynových turbín používajú tepelne odolný feritický (12x17,15x25T atď.) A austenitický (20x23N13,12x25N16GAR, 36x18N25x2, atď.)

vlastniť tepelnú odolnosť. Oceľ 12x17 - SV \u003d 520MP, S0.2 \u003d 350MP, D \u003d 30%, Y \u003d 75%.

Oceľ odolná voči korózii je rezistentná na elektrochemickú koróziu.

Oceľ 12x13 a 20x13 sa používajú na výrobu častí so zvýšenou plasticitou vystavenou šokom (ventily hydraulických lisov, tovaru pre domácnosť), ako aj produkty, ktoré zažívajú účinok slabo agresívnych médií (atmosférické zrážanie, vodné roztoky solí organických kyselín) .

Oceľ 30x13 a 40x13 sa používajú na karburátorové ihly, pružiny, chirurgické nástroje atď.

Oceľ 15x25T a 15x28 sa používajú častejšie bez tepelného spracovania na výrobu zváraných častí pracujúcich v agresívnom prostredí a nie sú vystavené nárazovým zaťaženiam, pri nižšej -20 ° C.

Chodím do poslednej časti lekcie, v ktorej prinášame výsledky lekcie. Zdôrazňujem hlavné body témy, zdôrazňujem potrebu uzemnenia tejto témy. Dávam domácu úlohu. Prinášame výsledky lekcie. Vydávajú odhady aktívnych študentov, aby podporovali svoje potreby samo-vzdelania.

Iii. Záverečná časť:Čas 3 min.

1. sčítanie

Opäť, prideľovanie najdôležitejších informácií o téme "Klasifikácia a základné vlastnosti vodivých materiálov".

2. Úloha pre dom: s. 94 Odpoveď otázky, problém č. 3,4,6,8

3. Konečné slovo učiteľa: Rozlúčm sa študentom.

Podobné dokumenty

Zoznámenie s typmi a didaktickými princípmi tried prednášky. Vývoj kalendárneho tematického plánu pre nanomateriálov a nanotechnológie pre študentov stredných inštitúcií odborného vzdelávania. Vypracovanie plánov povolaní.

kurz práce, pridané 09/25/2010


Celkové charakteristiky plánovacích dokumentov vo fyzickej výchove škôl. Opis ich hlavných odrôd. Štruktúra učebných osnov. Obsah pracovného (tematického) plánu. Podstatu lekcie abstraktného plánu. Vypracovanie harmonogramu tried.

prezentácia, pridaná 11.02.2014


Štúdium stručného abstraktu vzdelávacieho materiálu na tému "Všeobecné informácie o vláknach" predmetu "Materiálové vedy". Logická, didaktická, psychologická a metodická analýza vzdelávacích materiálov. Vypracovanie štrukturálnej schémy, ako aj plán tried.

kurz práce, pridané 02/16/2015


Metódy vyučovania školského vyšívania strojov potrebných pre tento nástrojový súbor a materiály. Analýza vzdelávacej inštitúcie na tému a rozvoj prospektívneho tematického plánu. Vypracovanie abstraktného plánu a scenára pracovných lekcií na výšnostiach stroja.

kurz, pridané 20.08.2009


Základné princípy učenia, ich systém, charakteristiky a metódy implementácie. Analýza systému princípov didaktiky, jej význam počas štúdie témy "menový a úverový systém". Špecifickosť rozvoja kalendára a tematického plánu a abstraktného plánu lekcie.

kurz, pridané 08.12.2009


Zoznámenie s odporúčaniami o príprave viacúrovňových úloh s cieľom kontrolovať kvalitu štúdia cudzieho jazyka. Zohľadnenie algoritmu na písanie tematického usporiadania modelovej lekcie. Organizovanie nezávislých a praktických prác študentov.

návod, dodal 04/15/2010


Problém organizovania kontroly vedomostí študentov a správneho hodnotenia ich vedomostí. Typy kontroly. Úloha a význam tematických kontrol, ktoré zabezpečujú účinnosť vzdelávacieho procesu, chodníky a metódy vykonávania tematickej kontroly vedomostí študentov.

práca, pridané 01.05.2008


Plán hodín je hlavným dokumentom pre konkrétnu lekciu na tému, jej štruktúre. Odporúčania na vypracovanie plánu hodín a jeho správania. Vzorový plán-lekcie školenia pri štúdiu témy "rezanie" pre mechanické opravy.

metóda, pridaná 24.10.2012


Vývoj lekcie na tému "Úvod v programovacích jazykoch" v súlade so štandardnými školeniami a kalendárnymi tematickými vzdelávacími plánmi Predmet "Programovacie jazyky". Algoritmus na vykonávanie lekcie: Kontrola minulého materiálu, ktorý predstavuje novú tému.

kurz práce, pridané 09/25/2010


Materiál a technická základňa a systém riadenia vzdelávacieho a výrobného závodu. Štúdium kalendárneho tematického plánu technológií. Lekcia technologickej karty "Vŕtacie otvory v pevnom kovu". Plán-abstrakt mimoškolských aktivít.

Polovodiče

Polovodiče - veľká trieda látok, ktorých špecifický odpor sa mení v širokom rozsahu 10 -5 predtým 10 10 Ohm ∙ M..

Polovodivá majú medziprodukty medzi kovmi a dielektrikou. Charakteristika pre polovodiče nie je hodnota odporu a skutočnosť, že je ovplyvnená vonkajšími podmienkami, sa líši v širokom limitoch.

Polovodiči zahŕňajú:

a) prvky III, IV, V a VI skupín periodického systému prvkov, napríklad Si, GE., Ako, Sedieť, Tempo;

b) zliatiny niektorých kovov;

c) oxidy (oxidy kovov);

d) Sulfidy (zlúčeniny síry);

e) selenidy (spoje s selénom).

Odolnosť polovodičov závisí od:

teplota;

b) osvetlenie;

c) prítomnosť nečistôt.

Elektrický odpor polovodičov sa znižuje a pri osvetlení ich svetlom.

1. Vlastná vodivosť polovodičov.

Vlastné vedenie - elektrická vodivosť chemicky čistého polovodiča.

V typickom polovodičovom (kremičitom silikón Si) Atómy sú zjednotené kovalentné (atómové) pripojenie. Pri izbovej teplote je priemerná energia tepelného pohybu atómov v polovodičovom kryštáli 0,04 ev. To je výrazne menej ako energia potrebná na separáciu valencie elektrónu, napríklad z atómu kremíka ( 1.1 ev). Vzhľadom na nerovnosť distribúcie tepelnej pohybovej energie alebo s vonkajšími vplyvmi sú niektoré atómy kremíka ionizované. Formulár zadarmo elektróny a voľné pracovné miesta v kovalentnej väzbe - tzv diera. Pod vplyvom vonkajšieho elektrického poľa sa vznikne objednaným pohybom voľných elektrónov a usporiadaný pohyb v opačnom smere rovnakého počtu otvorov.

Elektronická vodivosť alebo vodivosťn. -Type (z lat. negatívny - negatívne) - vodivosť polovodičov v dôsledku elektrónov.

Vodivosť diery alebo vodivosťp. \\ t -Type (z lat. Pozitívne je pozitívne) - vodivosť polovodičov spôsobených otvormi.

Touto cestou, vlastné vedenie Polovodič je spôsobený súčasnosťou dvoch typov vodivosti - elektronický a merorálny.

2. Nečistoty vodivosť polovodičov.

Úprava - elektrická vodivosť polovodičov, v dôsledku prítomnosti nečistôt (nečistoty - atómy cudzích prvkov).

Prítomnosť v polovodičových nečistôt podstatne zmení svoju vodivosť. Napríklad, keď sa podávajú silikónu asi 0,001 na.% Bóra, jeho vodivosť sa zvyšuje o približne 10 krát.

V podstate majú atómy nečistôt valence, ktoré sa líšia v jednom z valencie hlavných atómov.

Nečistoty darcov - nečistoty s väčšími valenčnými správami Semiconductor elektronická vodivosť.

Semiconductor (Silicon) + Donor (Arsenic) \u003d polovodič n.-Type.

Akceptorové nečistoty - nečistoty s menšou valenciou, ktorá komunikuje polovodič vodivosť.

Semiconductor (Silicon) + akceptor (indium) \u003d polovodič ročník-Type.

3. polovodičové diódy a triony. Ich aplikácie.

Princíp činnosti väčšiny polovodičových zariadení je založený na používaní vlastností p. \\ t- n.- Transformácia.

Elektronika (alebo p. \\ t - n. -trancia) - Hranica kontaktu dvoch polovodičov s rôznymi druhmi vodivosti.

Cez hranicu úseku sa vyskytli difúzia elektrónov a otvorov, ktoré sa vyskytli rekombín.

Na hranici úseku v elektronickom polovodičov zostáva pozitívnymi iónmi nečistôt darcov a v diere sú vytvorené negatívne ióny akceptorov. Je vytvorený takzvaný zamykanie (dvojitá elektrická vrstva), ktorej napätie E. rep Nasmerovaný z elektronického polovodiča na dieru. Prostredníctvom tejto dvojitej vrstvy sa môže prelomiť n.-Polpoľnik B. p. \\ t-Polpoľnik len také elektróny, ktoré majú pomerne veľké energie. Vonkajšie elektrické pole aplikované na dva heterogénne polovodičov, v závislosti od jeho smeru, môže a uvoľniť pole uzamykacej vrstvy.

Uzamykacia vrstva má jednostrannú vodivosť: Uzamucovacia vrstva prechádza prúdom v smere oproti poľa blokovacej vrstvy, a neprechádza prúdom v smere, ktorý sa zhoduje s poľa blokovacej vrstvy.

Polovodičová dióda - zariadenie s jedným p. \\ t- n.-.

Volt-Ampere Charakteristiky - závislosť súčasného I. Z napätia U. k dióde.

Polovodičová trojica (alebo tranzistor) - zariadenie s dvoma p. \\ t- n.- Prevody.

Tranzistory (podobné továrne lampy) sa používajú na zvýšenie slabých elektrických signálov.

Kontrolné otázky

1. Aké látky sa nazývajú polovodiče?

2. Aký je rozdiel medzi polovodičmi z vodičov a dielektrikov?

3. Z toho, čo závisí od elektrickej vodivosti polovodičov?

4. Aké vlastnosti polovodičov sa používajú v termo- a fotorezistoroch?

5. Aký je mechanizmus vlastnej vodivosti polovodičov?

6. Ako sa vytvoria voľné elektróny a otvory?

7. Aký je mechanizmus nečistôt vodivosti polovodičov?

8. Aké nečistoty sa nazývajú darcom a aké sú akceptorom?

9. Ako vysvetliť jednostrannú vodivosť p. \\ t- n.- Prevod?

10. Čo je to Volt-Ampér Charakteristika p. \\ t- n.- Prevod? Vysvetlite výskyt priameho a spätného prúdu.

11. Aký smer v polovodičovej dióde je priepustnosť pre prúd?

12. Čo je polovodičová tridae (alebo tranzistor)?

Všetky lekcie fyziky triedy 11
Akademická úroveň

1. semester

Elektrodynamika

2. Elektrický prúd

Lekcia 12/23

Predmet. Polovodičové zariadenia

Účel lekcie: objasniť študentov princíp prevádzky polovodičových zariadení.

Typ hodiny: Lekcia študuje nový materiál.

Plán lekcie

Kontrola vedomostí		1. Aká je stanovenie elektronickej vodivosti polovodičov? 2. Aká je podmienkaná vodivosťou panónovej časti polovodičov? 3. Aké nečistoty sa nazývajú darcom? Akceptor? 4. Akú nečistotu je potrebné vstúpiť, aby ste získali polovodič n-idy? P -TYP?
Demonštrácie		Fragmenty filmu "Elektrický prúd v polovodičoch".
Študovať nový materiál		1. polovodičová dióda. 2. Ako tranzistorová práca? 3. Použitie polovodičov. 4. Integrálne čipy.
Upevnenie študovaného materiálu		1. Kvalitatívne otázky. 2. Naučiť sa riešiť problémy.

Študovať nový materiál

Polovodičová dióda využíva jednostrannú vodivosť P-N -N-transformácie. Takáto dióda má dva kontakty na pripojenie k kruhu.

Často sa hovorí, že v miernom odolnosti diódy v smere dopredu a veľmi veľkým odporu - v opaku. Avšak, to nie je celkom presné vyhlásenie: V skutočnosti, pre polovodiče všeobecne a najmä pre prechod na elektrón-diery, OMA sa nevykonáva. Preto nie je akýkoľvek neustály odpor v takýchto vodičoch.

Volt-ampas charakteristické pre polovodičovú diódu má formulár:

Semiconductor diódy sa používajú na vyrovnanie prúdu variabilného smeru (takýto prúd sa nazýva premenné), ako aj na výrobu svetelných diód. Semiconductor usmerňovače sú vysoko spoľahlivé a majú značný život.

Semiconductor diódy v rádiových zariadeniach sú široko používané: rádiové prijímače, videorekordéry, televízory, počítače.

Polovodiče v tranzistoroch sú mimoriadne dôležité.

Tranzistory - polovodičové zariadenia s dvoma P - N-prekladmi.

Hlavným prvkom tranzistora je polovodičový kryštál, napríklad Nemecko, s donorom a akceptorov nečistoty vstúpili do nej. Nečistoty sú rozdelené tak, že medzi polovodičmi s rovnakou nečistotou (nazývajú sa vysielač a kolektor) zostáva tenká vrstva Nemecka s prímesi iného typu - táto vrstva sa nazýva základňa.

Tranzistory sú dva typy: P -N -P -P -Transizors (obr. A) a N -P -N -Transizors (obr. B).

V tranzistore P-N -P -P -Type v Eminteri a zberač otvoru sú výrazne viac ako elektróny a v databáze viac elektrónov; V tranzistore N-H -P -N -TYPE v Eminteri a elektrónové potrubie viac ako otvory, a v základni viac elektrónov.

Zvážte činnosť tranzistora P - N - P -TYPE. Tri výstup tranzistora z úsekov s rôznymi typmi vodivosti zahŕňajú v kruhu, ako je znázornené na obrázku.

Ak je potenciál základne p - n - p-tranzistor je vyšší ako potenciál EMPTER, prúd neprevodí cez tranzistor. Transistor môže následne fungovať ako elektronický kľúč. Ak je základný potenciál nižší ako potenciál EMPTER, dokonca aj menšie zmeny napätia medzi emitorom a základňou vedú k významným zmenám v prúdovej silu v reťazci kolektora, a teda na zmenu napätia na odporom významnej rezistencie.

Po zvážení fungovania tranzistora dospel k záveru, že elektrické signály môžu byť zvýšené pomocou tranzistora.

Preto sa tranzistor stal hlavným prvkom mnohých polovodičových zariadení.

Závislosť elektrickej vodivosti polovodičov z teploty umožňuje ich aplikovať v termaluizóriách.

Termistora je polovodičový termistor, ktorého elektrický odpor, ktorý sa výrazne mení, keď je teplota zvýšená.

Termistory sa používajú ako teplomery na meranie teploty.

V mnohých polovodičoch je spojenie medzi elektrónmi a atómami tak nevýznamné, že stačí ožarovať svetlo kryštálov, takže majú ďalší počet voľných nosičov nabitia.

Fotoresistory sa používajú v signalizačných a automatizačných systémoch, diaľkové ovládanie výrobných procesov, triediace produkty atď.

Polovodičové diódy a tranzistory sú "tehly" veľmi zložitých zariadení, sa nazývajú integrované obvody.

Mikroobvody dnes pracujú v počítačoch a televízoroch, mobilných telefónoch a umelých satelitoch, v automobiloch, lietadlách a dokonca aj v práčkach.

Integrovaný obvod je vyrobený na kremíkovej doske. Veľkosť dosky je z milimetra do centimetra a na jednej takejto doske môže byť umiestnená až do milióna zložiek - drobné diódy, tranzistory, odpory atď.

Dôležité výhody integrovaných obvodov sú vysokorýchlostné a spoľahlivosť, ako aj nízke náklady. Práve z toho dôvodu na základe integrovaných obvodov a podarilo sa im vytvoriť komplex, ale mnohé sú dostupné zariadenia, počítače a objekty moderných domácich spotrebičov.

Otázka pre študentov počas prezentácie nového materiálu

Prvá úroveň

1. S akou skúsenosť možno overiť jednostrannú vodivosť polovodičovej diódy?

2. Prečo by mala byť tranzistorová základňa veľmi malá?

3. Aké vedenie môže mať základ tranzistora?

Druhá úroveň

1. Prečo je prúd v kolektore približne rovný prúdu v EMPTER?

2. V uzavretom boxe umiestnila polovodičovú diódu a riadok. Koniec zariadenia sa odstráni a pripevní na svorky. Ako určiť, ktoré terminály patria do diódy?

Upevnenie študovaného materiálu

1. Ako zvýšenie hrúbky jeho základne ovplyvní prevádzku tranzistora?

2. Je známe, že v každom tranzistore existujú dva p - n-transformácie, ktoré sú zahrnuté voči sebe. Je možné nahradiť jeden tranzistor s dvoma zahrnutými diódami?

1. Zvýšte schému inklúzie tranzistora P - N-p, aby sa zvýšilo napätie.

2. Nakrútite schému inklúzie tranzistora N - P - N, aby sa zvýšilo napätie.

3. PREČO ZÍSKAŤ VOLT-AMPERE CHARAKTERISTIKA SEMKODNÚTORNEJ DIODE sa používajú dva rôzne režimy pripojenia prístrojov (pozri obr. A, B)?

Riešenia. V tomto prípade je odpor ammetra nekonečne malý a odpor voltmeter je nekonečne veľká. Diagram a nie je možné použiť na meranie zadného prúdu cez diódu (takmer všetok prúd prejsť voltmeter). Diagram nie je možné použiť na meranie priameho prúdu napätia (napätie do ammetra je oveľa vyššie ako napätie na dióde).

Čo sme sa naučili v triede

Transistor je elektronické zariadenie z polovodičového materiálu, zvyčajne s tromi výstupmi, ktoré vám umožní ovládať slabý vstupný signál s elektrickým prúdom v elektrickom obvode.

Pomocou tranzistora môžete zvýšiť elektrické signály.

Termistor je polovodičový termistor, ktorého elektrický odpor, ktorý sa výrazne zmení v prípade zvýšenia teploty.

Polovodičové zariadenie, v ktorom sa vlastnosť vodiča používa na zmenu jeho odporu, keď sa osvetlenie, sa nazýva fotorezistor.

Domáca úloha

1. PODRE-1: § 16 (odsek 5, 6, 7, 8); Podre-2: § 8.

Рів1 № 6.6; 6.9; 6.15.

Рів2 № 6.16; 6.17; 6.18.

Рів3 №6.28; 6.2; 6.30.

Hodnota lekcie fyziky 11

Téma Lekcia:

"Polovodiče.

Vlastná a nečistoty vodivosť polovodičov. Elektrický prúd v polovodiče »

Účelom lekcie

• Vytvoriť študentov koncepciu elektrického prúdu v polovodičoch, o metódach merania ich vlastností pod pôsobením teploty, osvetlenia, nečistôt.
• Prispieť k rozšíreniu polytechnického výhľadu, motivovať študovať predmet, zlepšiť schopnosť vnímať a analyzovať technické, vedecké informácie.
• Rozvoj komunikačných kompetencií študentov, ich schopnosť pracovať v tíme.

Materiály a vybavenie:

Počítač, projektor, elektronické materiály na tému: "polovodiče"; Karty - Úlohy pre nezávislú prácu v malých skupinách; Sada polovodičových zariadení JE - 2; demonštračný galvanometer; Zdroj DC (4B); Demonštračný spínač; Elektrická lampa 60-100W na stojane; Elektrické spájkovanie; Pripojovacie vodiče.

Plán lekcie:

1. Opakovanie študovaného a aktualizácie témy lekcie.
2. Vysvetlenie témy témy.
3. Nezávislá práca študentov v skupinách.
4. Zhrnutie, úloha práce.

1. Opakovanie študovaného a aktualizácie témy lekcie (6min).

Musíme si uvedomiť:

1. Čo je elektrický prúd?
2. Čo sa užívajú pre smer prúdu?
3. Aký druh častíc je tvorený elektrickým prúdom v kovových vodičoch?
4. Prečo v dielektrikách nemôže nastať elektrický prúd?
5. Čo si myslíte: Existujú nejaké látky v prírode, že schopnosťou vykonávať elektrický prúd zaberajú medziľahlú pozíciu?

Áno, je to polovodičov. O niečo viac ako polstoročí, nemali výraznú praktickú hodnotu. V elektrotechnike a rádiovom inžinierstve boli vykonané výlučne vodičmi a dielektrikou. Situácia sa však dramaticky zmenila, keď teoreticky a potom takmer príležitosť na kontrolu elektrickej vodivosti polovodičov bola prakticky otvorená.

Aký hlavný rozdiel medzi polovodičmi z vodičov a akými vlastnosťami ich štruktúry umožnili široko používať polovodičové zariadenia v takmer všetkých elektronických zariadeniach, čo umožňuje výrazne zvýšiť ich spoľahlivosť, aby výrazne znížili rozmery a vytvorili nové, ktoré mali len nové Musel snívať: Vytvorte mobilné telefóny, miniatúrne počítače atď.?

1. Vysvetlenie tém materiálov (15min)

1. Definícia polovodičov

Veľká trieda látok, ktorých rezivnosť je väčšia ako hladina vodičov, ale menej ako dielektrika a s rastúcou teplotou sa veľmi prudko znižuje.

Patrí medzi ne prvky Mendeleev Tabuľka: Nemecko, Silicon, Selén, Tellurium, India, Arzén, fosfor, Boron, atď. Niektoré spojenia: síra síry, kadmium síry, páchnuce medi, atď.

1. Štruktúra polovodičov.

1. Atómová štruktúra kryštálovej pevnej silikónovej (výstupok na obrazovke);
2. Porušenie parenoelektronických väzieb pod vplyvom vonkajších faktorov: zvýšenie teploty, osvetlenie.

Demonštrácia závislosti elektrickej vodivosti polovodičov:

RT 10K FS - K1

1. Elektronická vodivosť čistého polovodiča (projekcia)
2. Hole vodivosť (projekcia)

Je potrebné zdôrazniť, že otvory nie sú skutočné častice. V oboch typoch vodivosti polovodičov sa pohybujú len valenčné elektróny. Vodivosť sa od seba líši len mechanizmom pohybu elektrónov. Elektronická vodivosť je spôsobená smerom pohybu voľných elektrónov a otvor je spôsobený pohybom asociovaných elektrónov pohybujúcich sa z atómu k atómu, striedavo sa navzájom nahrádzajú v zväzkoch, čo je ekvivalentné pohybu otvorov opačným smerom.

Tak, v polovodičoch, dva typy nosičov sú elektróny a otvory, koncentrácie, z ktorých v čistých polovodivách sú rovnaké - vlastné vodivosť, je to malé.

1. Nečistoty vodivosť (projekcia)

Vodivosť polovodičov sa významne líši od prítomnosti nečistôt v ich kryštáloch:

1. nečistoty darcov - päťvodné prvky, ľahko odosielajúce elektróny (ako, p) poskytujú kvantitatívnu výhodu elektrónov nad otvormi, čím sa vytvára vodivosť typu N;
2. akceptorové nečistoty sú koncové prvky (v, b) s voľnými elektrónmi, tvoriacimi otvormi. Vytvoril vodivosť typu P.

Demonštrácia nečistôt a vodivosti N - TYPE A P-TYPY:

n - typ p - typ

Zvlášť zaujímavým záujmom je tok prúdu nie je oddelený v polovodičov n - type alebo p - typ, ale prostredníctvom kontaktu dvoch polovodičov s rôznymi typmi vodivosti.

1. Nezávislá práca študentov v skupinách (20min)

Navrhuje sa na dobrovoľnom základe, aby vytvorili skupiny 4 študentov (to musí byť vykonané predtým, ako sa lekcia začala zabrániť chaotickým pohybom v rámci kancelárie a časovej straty).

Každá skupina má úlohu, ktorú musí byť vykonaná. Obsahuje problémy, kvalitatívne úlohy rôznych úrovní, vypočítané na písomných aj orálnych odpovediach.

1. Zhrnutie

Počul som odpovede na zástupcov skupín o hlavných otázkach tejto témy, opraviť možné chyby. Zbierame písomné správy. Odhady pre prácu, ktorú vystavujem po štúdiu druhej časti témy a plnenie úloh na opakovanie, pričom zohľadní CTU každého študenta v skupine.

Úloha pre dom: § 113; § 114 Učebnica.

Vysvetľuje funkcie.

Polovodiče - látky schopné vykonávať elektrický prúd a zabrániť jeho priechodu. Ide o veľkú skupinu látok uplatňovaných v rádiovom inžinierstve (Nemecko, silikón, selén, ako aj všetky druhy zliatin a chemických zlúčenín oxidu hmlyP). Takmer všetky látky okolo nás sú polovodiče. Najbežnejší polovodič Je to kremík, ktorý predstavuje približné odhady takmer 30% zemskej kôry. Na výrobu polovodičových zariadení sa používa len kremík a germánik. (Nájdite ich v tabuľke D. I. MENDELEEV - APPENDIX 2). Aké valence majú (v tabuľke D. I. MENDELEEEV, nájdite číslo stĺpca, v ktorom sa nachádzajú)?

Pokiaľ ide o jeho elektrické vlastnosti, polovodiče zaberajú stredné miesto medzi vodičmi a nevodivým elektrickým prúdom. Zapisujte v definícii notebooku Čo je polovodič.

Zvážte nasledujúce tri skúsenosti (demonštrácie alebo plagáty)

Prvá skúsenosť: Vykurovací polovodič

Pozrite sa, čo sa stane, keď sa teplota zvyšuje? Odolnosť sa zníži s zvyšujúcou sa teplotou?

Aký záver možno urobiť?

Elektrická vodivosť polovodičov je vysoko závislá od teploty okolia. Pri veľmi nízkej teplote, v blízkosti absolútnej nuly (-273), polovodičov neriadia elektrický prúd a zvýšenie teploty sa ich odporu zníži. Na základe toho boli vytvorené termoelektrické zariadenia.

Termistory.V polovodičoch je elektrický odpor veľmi závislý od teploty. Táto vlastnosť sa používa na meranie teploty prúdu v reťazci s polovodičom. Takéto zariadenia sa nazývajú termistory alebo termistory.

Termistory sú jedným z najjednoduchších polovodičových zariadení. Uvoľnite termistory vo forme tyčí, rúrok, diskov, podložiek a korálkov vo veľkosti z niekoľkých mikrometrov na niekoľko centimetrov.

Rozsah meraných teplôt väčšiny termistorov leží v rozsahu od 170 do 570 K. Ale sú tu termistory na meranie veľmi vysokých (približne 1300 K) a veľmi nízkych (približne 4 - 80 K) teplotách. Termistory sa používajú na diaľkové meranie teploty, požiarneho poplachu atď.

Druhá skúsenosť: Osvetlenie s polovodičovým svetlom

Pozrite sa, čo sa stane, keď sa osvetlenie zvyšuje?

Aký záver možno urobiť?

Ak je policonductor hostovaný, jeho elektrická vodivosť sa začína zvyšovať. Použitie tejto vlastnosti polovodičov boli vytvorené fotovoltaické zariadenia. Tiež polovodiče sú schopné konverziu ľahkej energie na elektrický prúd, ako sú solárne panely.

Fotorezistory.Elektrická vodivosť polovodičov je horšia nielen pri zahrievaní, ale aj pri osvetlení.

Treba poznamenať, že pri osvetlení polovodičov, prúdová sila v reťazci sa výrazne zvyšuje. To znamená zvýšenie vodivosti (redukcia rezistencie) polovodičov v pôsobení svetla. Tento účinok nie je spojený s ohrevom, pretože sa dá pozorovať pri konštantnej teplote.

Elektrická vodivosť sa zvyšuje v dôsledku prasknutia dlhopisov a tvorby voľných elektrónov a otvorov v dôsledku energie svetla padajúceho na polovodič. Tento fenomén sa nazýva fotoelektrický účinok.

Zariadenia, v ktorých sa fotovoltaický účinok v polovodičov používajú, sa nazývajú fotorezistory alebo fotorezistencia. Miniaturity a vysoká citlivosť fotorezistorov umožňuje ich používať v širokej škále vedy a techniky na registráciu a meranie slabých svetelných tokov. Používanie fotorezistorov, kvalita povrchov určuje veľkosť výrobkov atď.

Tretia skúsenosť: Pridanie nečistoty k polovodičovi

Pozrite sa, čo sa stane?

Aký záver možno urobiť?

Pri podávaní polovodičových nečistôt určitých látok sa ich elektrická vodivosť prudko zvyšuje.

Píšeme v notebookuvlastnosti polovodičov

Elektrická vodivosť sa zvyšuje so zvyšujúcou sa teplotou (termistor)

Elektrická energia stúpa pri osvetlení (fotoreresistor, solárne panely)

Elektrická vodivosť sa zvyšuje, keď sa do polovodičov zavádzajú niektoré nečistoty. (polopäťová dióda)

Vlastnosti polovodičov závisia od ich vnútornej štruktúry.Zvážte kremík - štvorrozmerný prvok (zobraziť trojrozmerný model), ktorý je vo vonkajšom plášte atómu sú štyri elektróny, slabo spojené s jadrom. Počet najbližších susedov každého atómu kremíka sa rovná štyrom.

Interakcia pár susedných atómov sa uskutočňuje pomocou parenoelektronického spojenia, nazývaného kovalentnou väzbou. Pri vytváraní tejto súvislosti z každého atómu je zapojený jeden valenny elektrón. Atómy sa nachádzajú tak blízko, že ich valenčné elektróny tvoria jednotné dráhy, ktoré prechádzajú okolo susedných atómov, čím sa viažu atómy do jednej látky.

Nakreslite výsledný obrázok v notebooku. (Kreslenie na palube)Študenti vykonávajú rovnaký výkres v notebooku. Pridajte ďalšie susedné atómy.

Keď sa silikón zahrieva, kinetická energia častíc sa zvyšuje a prichádza ruptúra \u200b\u200bjednotlivých pripojení. Niektoré elektróny sa stávajú voľným a pohybom medzi uzlami mriežky, ktoré tvoria elektrický prúd. Vodivosť polovodičov spôsobených ich bezplatnými elektrónmi sa nazýva elektronická vodivosť. Pri porušovaní spojenia je s chýbajúcim elektrónovým otvorom vytvorený voľné miesto.

Pri nízkych komunikačných teplotách neporušuje, preto silikón pri nízkych teplotách nevykonáva elektrický prúd.

Vodivosť čistých polovodičov, bez nečistôt (vlastnej vodivosti), sa vykonáva pohybom voľných elektrónov (elektrónová vodivosť) a pohyb súvisiacich elektrónov na voľné miesta parenoelektronických väzieb (vodivosť otvorov). Vodivosť polovodičov je mimoriadne výrazne závislá od nečistôt. Touto závislosťou bola, že polovodiče ich urobili v tom, čo sa stali v modernej technike. Existujú darcovské a akceptorové nečistoty. Ak existuje nečistota darcov v polovodičov, ak pridáte arzén v kremíku, je pozorovaný nadbytok elektrónov, polovodič sa nazývan. -Type, v prítomnosti akceptorových nečistôt, ak sa pridávajú indium v \u200b\u200bkremíku, sú pozorované prebytočné otvory, polovodič sa nazýva P-typ p.