Kód VM: VY_32_INOVACE_5 PAV04 Projekt: Zlepšení výuky na ZŠ Schulzovy sady registrační číslo: CZ.1.07./1.4.00/21.2581 Autor: Mgr. Petr Pavelka Datum: 15. 10. 2012 Ročník: 9. Vzdělávací oblast: Člověka a příroda Vzdělávací obor / předmět: Fyzika Tematický okruh: Vedení elektrického proudu v látkách Téma: Polovodičové součástky Anotace: Prostřednictvím tohoto materiálu se žáci seznámí s vybranými polovodičovými součástkami, jejich vlastnostmi, schematickými značkami a příklady jejich praktického využití. U složitějších součástek je připojena zajímavost z historie jejich objevu. Pro upevnění učiva je připojeno 5 kontrolních otázek i s odpověďmi.
Tento výukový materiál vznikl v rámci Operačního programu Vzdělávání pro konkurenceschopnost.
Vedení elektrického proudu v látkách
Polovodičové součástky
Termistor
Termistor je součástka, jejíž elektrický odpor klesá při zvyšování teploty. Využívá se v digitálních teploměrech jako čidlo.
Fotorezistor
Fotorezistor je součástka, jejíž elektrický odpor klesá při osvětlení. Využívá se k měření intenzity světla.
Dioda
Dioda je součástka s PN přechodem, která propouští elektrický proud pouze jedním směrem. Využívá se k přeměně střídavého proudu na stejnosměrný.
LED dioda LED = Light Emitting Diode
LED dioda je součástka s PN přechodem, která v propustném směru vyzařuje světlo. Využívá se jako indikátor, součást displejů nebo k osvětlování.
Využití LED diody
Podsvícení LCD displejů Velkoplošné obrazovky
Koncová světla aut Osvětlovací technika
Displeje měřících přístrojů
Speciální LED diody Laserová dioda
IR dioda
UV dioda
Fotodioda
Fotodioda je součástka s PN přechodem, na jejíž vývodech vzniká při osvětlení elektrické napětí. Využívá se k přeměně světla na elektrickou energii.
Využití fotodiody Letadlo s elektrickým pohonem
Napájení satelitů Sluneční elektrárna
Solární automobil
Napájení drobných spotřebičů Solární nabíječka
Tranzistor
Tranzistor je součástka se dvěma PN přechody. Využívá se k zesilování elektrického proudu a ke spínání.
1. tranzistor z roku 1947
Integrovaný obvod (IO)
Integrovaný obvod je součástka, ve které je na malé destičce křemíku (čipu) vytvořen mikroskopický elektrický obvod s určitou funkcí, například zesilovač zvuku.
Jack Kilby a jeho 1. IO z roku 1958
Mikroprocesor
Mikroprocesor je složitý integrovaný obvod, jehož funkci lze změnit pomocí programu První mikroprocesor firmy Intel z roku 1971
Kontrolní otázky
1. Která polovodičová součástka mění svůj odpor při změně teploty? 2. Uveď 3 příklady využití LED diody. 3. Jakou vlastnost má fotodioda? 4. Kolika PN přechody je tvořen tranzistor? 5. Jak se liší mikroprocesor od jiných integrovaných obvodů?
Odpovědi na kontrolní otázky
1. Při změně teploty mění svůj odpor termistor. 2. Displeje, osvětlení – náhrada žárovek, podsvícení TV LCD obrazovek, osvětlení automobilů. 3. Při osvětlení fotodiody na ní vzniká elektrické napětí. 4. Tranzistor je tvořen 2 PN přechody. 5. Mikroprocesor mění svoji činnost podle programu, ostatní integrované obvody jsou jednoúčelové.
Doplňující materiály Světlo z krystalu – video 8:20 Plakát budoucnosti – video 5:23
Zdroje http://www.devbook.cz/maturitni-otazka-fyzika-elektricky-proud-polovodicich-vyuziti-kvantovy-jev http://www.spsemoh.cz/vyuka/zel/neelektricke.htm http://www.epn-online.com/page/new51544/photodiode-detector-for-photon-counting-applications.html http://www.ekobydleni.eu/solarni-energie/nejvetsi-solarni-elektrarna-v-usa-spustena http://www.un-spider.org/node/5890 http://www.megadarky.cz/iphone-ipod-gadgets/40597-solarni-nabijecka.html http://www.nazeleno.cz/technologie-1/hybridy-a-elektromobily-1/solarni-auta-je-solarni-energie-dostatecna.aspx http://www.bajty.info/2011/12/minielektrikar-5-diody.html http://bastleni.skovstudio.cz/index.php?stranka=soucastka04&id=3 http://stavebnice.postreh.com/select.php?link=PT011B http://moskau-elektro.blog.cz/1012/led http://www.conrad.cz/ir-dioda-tsus-5401-cqy99.k184500 http://www.flajzar.cz/led-diody/uv-led-dioda-200mcd.htm http://www.numismatika-ostrava.cz/cz/detail/819/13301-kapesni-vysouvaci-lupa-s-led-a-uv-diodou-prumer-21-mm-a-12-mmzvetseni-20x-a-30x.html http://www.digizone.cz/clanky/topfield-sbi-2060-ocekavana-hd-satelitni-novinka/ http://www.nejlevnejsiprojektory.cz/technika.htm http://www.pekro.cz/jak-funguje-laserova-tiskarna-C55/ http://www.lg.com/cz/dvd-a-blu-ray-mechaniky/lg-GH22NP20-interni-mechaniky http://fourier.eng.hmc.edu/e84/lectures/ch4/node3.html http://www.belza.cz/files1/g123.htm http://www.gamepark.cz/neco_malo_o_pocitacich_571002.htm http://www.chip.cz/novinky/hardware/2011/11/40-let-od-prvniho-mikroprocesoru-intel http://www.root.cz/clanky/mikroprocesory-s-architekturou-risc-cipy-motorola-rady-88000-88k/ http://zackl13.weebly.com/1958-year-in-review.html http://extrahardware.cnews.cz/historie-pocitacu-v-%E2%80%93-nenapadny-puvab-tranzistoru
Materiál je určen pro bezplatné používání pro potřeby výuky a vzdělávání na všech typech škol a školských zařízení. Jakékoliv další využití podléhá autorskému zákonu.
