Підручник Фізика 8 клас - Т.М. Засєкіна - Оріон 2017 рік

Розділ 2 ЕЛЕКТРИЧНІ ЯВИЩА. ЕЛЕКТРИЧНИЙ СТРУМ

§ 52 Напівпровідникові прилади та їх застосування в техніці

Ви дізнаєтесь

- Про використання напівпровідникових приладів

Пригадайте

- Що таке напівпровідник

Застосування напівпровідникових приладів.

Стрімкий розвиток техніки і технологій став можливим завдяки використанню напівпровідникових приладів. На них можна натрапити у звичайному радіоприймачі, мобільному телефоні, квантовому генераторі (лазері) тощо. Напівпровідникові інтегральні мікросхеми є основою сучасних ґаджетів, комп’ютерів. З термо- та фотоелементами ви вже мали справу, використовуючи їх як джерела електричного струму.

Терморезистори. Прилади, дія яких ґрунтується на використанні залежності опору напівпровідників від температури, дістали назву терморезисторів, або термісторів (мал. 208).

Терморезистор вмикається в електричне коло того чи іншого пристрою. Його опір значно перевищує опір інших елементів кола і, що найголовніше, сильно залежить від температури. Зміна температури терморезистора спричинює зміну сили струму в колі. Це дає можливість застосовувати терморезистори в різних схемах і створювати автоматичні пристрої для дистанційного вимірювання та регулювання тем

ператури, пожежної сигналізації, контролю за температурним режимом механізмів тощо.

Мал. 208. Види термісторів

Мал. 209. Фоторезистори

Фоторезистори. У сучасній електронній техніці широко використовуються напівпровідникові прилади, засновані на принципах фотоелектричного перетворення сигналів (мал. 209). Цей принцип обумовлений зміною електрофізичних властивостей речовини в результаті поглинання нею світлової енергії. При цьому змінюється провідність речовини, що приводить до змін сили струму в колі, у яке включений світлочутливий елемент.

У фоторезисторах використовується залежність опору напівпровідника від освітлення. Це дає змогу застосовувати їх у різного виду реле (для автоматичного вмикання та вимикання пристроїв, для підрахунку й сортування виробів на конвеєрах тощо).

Підбиваємо підсумки

- Напівпровідники широко використовуються в техніці, зокрема, це напівпровідникові джерела струму (термо- та фотоелементи), термістори, фоторезистори тощо.

Я знаю, вмію й розумію

1. Чому напівпровідники мають широке застосування?

2. Наведіть приклади використання напівпровідникових приладів.

3. Що таке термістор? Яка властивість напівпровідника покладена в основу його дії?

4. Що таке фоторезистор? Яка властивість напівпровідника покладена в основу його дії?

Фізика навколо нас

БЕЗПЕКА ЛЮДИНИ ПІД ЧАС РОБОТИ З ЕЛЕКТРИЧНИМИ ПРИЛАДАМИ ТА ПРИСТРОЯМИ

Щодня ми користуємось електричними приладами, але потрібно знати, що вони є джерелом небезпеки. Дія електричного струму на людину може призводити до електричних травм і пошкоджень, таких як скорочення м’язів, що супроводжується сильним болем, втратою свідомості, порушенням роботи серця чи дихання (або обох цих порушень разом).

Іноді трапляються нещасні випадки від дії електричного струму, які призводять до смерті людини.

Щоб уникнути багатьох неприємностей, достатньо завжди пам’ятати правила поводження з електричними приладами та дотримуватися їх:

1. Електронагрівальні прилади, такі як електрочайник, електросамовар, електропраска, електрокамін та ін., потрібно включати в електромережу тільки повністю справними.

2. Переважна кількість побутових електроприладів є переносними, і при цьому часто виникає пошкодження їх ізоляції. Також буває, що електричний кабель обірвався чи оголився. У таких випадках у жодному разі не торкайтесь оголених місць, бо це може призвести до травми.

3. Не залишайте без нагляду електроприлади, увімкнені в розетку.

4. Забороняється тягнути за електричний кабель руками, тому що він може обірватись і вразити електричним струмом.

5. Не можна заповнювати водою ввімкнені в електромережу чайники, кавоварки, каструлі.

6. Не торкайтеся мокрими руками електричних кабелів, штепсельних розеток, вимикачів, інших електроприладів, увімкнених в електромережу, та не витирайте їх вологою ганчіркою.

7. Не можна підвішувати речі на кабелі, що ввімкнені в мережу.

8. Не можна бавитись із штепсельними розетками — це загрожує вашому життю.

9. Коли йдете з дому — всі електроприлади мають бути вимкнені.

10. Не можна сильно навантажувати подовжувачі, вмикаючи одночасно багато потужних електроприладів.

11. Не залишайте без догляду своїх молодших братиків і сестричок.

Якщо не забувати цих простих правил, то можна уникнути багатьох неприємностей.

Пам’ятайте, несправності в електромережі й електричних приладах може усунути лише фахівець-електрик!

Використання електричних приладів не за призначенням або невміле користування ними можуть призвести до пожежі! Якщо вже так сталося, що електричне обладнання загорілося, то перш за все потрібно:

♦ вимкнути електрорубильник (Між іншим, обов’язково поцікавтеся, де розташований електрорубильник вашого помешкання, та навчіться ним користуватися!). Якщо знеструмити електромережу неможливо, то слід пам’ятати: не можна застосовувати для гасіння воду та пінні вогнегасники, можна лише порошкові;

♦ терміново зателефонувати за номером 101 і викликати пожежну охорону.

Перевірте себе (§ 44-52)

Рівень А (початковий)

1. Два резистори з’єднані послідовно. Опір першого резистора 5 Ом, а опір другого — 15 Ом. Виберіть правильне твердження.

А загальний опір резисторів 10 Ом

Б сила струму на першому резисторі більша

В напруга на обох резисторах однакова

Г сила струму в обох резисторах однакова

2. З підвищенням температури речовини електричний опір збільшується

А тільки в газах

Б тільки в електролітах

В тільки в напівпровідниках

Г тільки в металах

3. Електродвигун, увімкнутий до мережі, споживає потужність 6,2 кВт. Яку роботу виконує струм у колі двигуна за 1,5 год?

А 4,13 кДж

Б 33,48 МДж

В 9,3 кДж

Г 93 кВттод

4. Прикладом самостійного газового розряду є...

А веселка

Б грім

В блискавка

Г світіння електричної лампочки

5. Що змінилося на ділянці електричного кола, якщо ввімкнений послідовно з резистором амперметр показує збільшення сили струму?

А збільшився опір резистора

Б зменшилась напруга

В збільшилась напруга або зменшився опір

Г збільшився опір або зменшилась напруга

6. У якому випадку опір ділянки кола максимальний? (Усі резистори однакові).

Рівень B (середній)

1. У яких випадках лампи з’єднано паралельно?

2. Які носії заряду утворюються під час йонізації газу?

А електрони

Б електрони та дірки

В електрони та йони обох знаків

Г позитивні та негативні йони

3. Сила струму в електролітичній ванні становить 0,5 А. Визначте масу срібла, яка виділиться під час електролізу за 10 хв. Електрохімічний еквівалент срібла — 1,12 мг/Кл.

А 0,056 г В 560 мг

Б 0,336 г Г 33,6 мг

Рівень C (достатній)

1. Поясніть фізичну природу виникнення електричного опору металевих провідників на підставі їх атомно-молекулярної будови.

2. Яку роботу виконує електродвигун пральної машини за 10 хв, якщо напруга в мережі 380 В, а опір обмотки — 200 Ом? ККД електродвигуна — 70 %.

3. Амперметр опором 5 мОм, розрахований на силу струму 5 А, увімкнений у електричне коло. До нього приєднують шунт, який являє собою мідний дріт із площею поперечного перерізу 8 мм2, намотаний на ізоляційний циліндр радіусом 1,9 см (кількість витків дорівнює 10). Яку максимальну силу струму після приєднання такого шунта зможе виміряти амперметр?

Рівень D (високий)

1. Скільки часу повинен працювати електричний чайник, щоб нагріти 0,5 л води від 20 оС до кипіння, якщо сила струму в мережі 1,2 А, а опір спіралі електрочайника — 260 Ом? Втратами енергії знехтувати.

2. В електролітичній ванні за 10 хв виділилося 0,33 г міді. Опір розчину мідного купоросу становить 3,6 Ом. Визначте потужність струму, який проходить через розчин. Електрохімічний еквівалент міді дорівнює 0,33 мг/Кл.





Відвідайте наш новий сайт - Матеріали для Нової української школи - планування, розробки уроків, дидактичні та методичні матеріали, підручники та зошити