Транзисторы. Термисторы и фоторезисторы.

Образовательная цель: учащиеся должны усвоить след. суждения:

1)Транзистор - прибор, с помощью которого можно получить электрические сигналы, мощность которых во много раз превосходит мощность сигнала, поступающего в цепь эмиттера.

2)Термистор - полупроводниковый прибор, использующий свойство изменения сопротивления проводника при изменении температуры.

3)Фоторезистор - полупроводниковый прибор, использующий свойство изменения сопротивления проводника при изменении освещения.

Развивающая цель: учащиеся должны овладеть след. видами деятельностей:

1)Создать понятие о транзисторах, термисторах и фоторезисторах.

2)Распознать из предложенных ситуаций ту, в которой идет речь о транзисторах, термисторах и фоторезисторах.

3)Воспроизводить полученные знания.

Воспитательная цель: учащиеся должны убедиться в том, что:

полученные знания широко используются в быту, производстве, технике.

Тип урока: урок изучения нового материала.

Метод урока: эвристическая беседа с демонстрацией опыта.

Ход урока.

Актуализация знаний.

• 
  Здравствуйте, ребята, садитесь! Давайте, ребята, вспомним, что мы изучили на прошлом уроке?
  
• 
  Р-п-переход, полупроводниковый диод.
  
• 
  Что называется р-п-переходом?
  
• 
  Контакт 2-х полупроводников п-типа и р-типа наз-ся р-п-переходом.
  
• 
  Когда переход наз-ся прямым?
  
• 
  Когда ток через р-п-переход осуществляется основными носителями, из-за чего проводимость перехода будет велика, а сопротивление - мало, тогда переход наз-ся прямым.
  
• 
  Что такое запирающий слой?
  
• 
  Когда переход через контакт осуществляется неосновными носителями, а их число мало, поэтому проводимость перехода будет незначительной, а сопротивление - большим и тогда образуется запирающий слой,при этом переход наз-ся обратным.
  
• 
  Какое свойство р-п-перехода вы знаете?
  
• 
  Это односторонняя проводимость р-п-перехода.
  

Мотивационный этап.

• 
  Это замечательное свойство р-п-перехода используется в приборе,
  

который наз-ся транзистором. Транзистор - хитроумный прибор. Создавая его, человек обманул саму природу. Почему так, вы поймете изучив принцип действия этого уникального прибора.

Итак, пишите сегодняшнее число и тему урока:" Транзисторы. Термисторы и фоторезисторы."

Этап задания нового знания.

Давайте, рассмотрим принцип действия транзистора. Возьмем три кусочка полупроводников: два - р-типа, один - п-типа (рисую на доске).Полупроводник п-типа возьмем очень тонкой (порядка нескольких микрометров).

р п р

Итак, ребята, что вы можете сказать о таком приборе, посмотрев на этот рисунок?

• 
  Имеются 2 р-п-перехода.
  
• 
  Правильно, получили 2 р-п-перехода. Давайте подключим этот транзистор в след. цепь: на 1-й р-п-переход подадим прямое напряжение, на 2-й - обратное.
  

Полупроводник с левой стороны называют эмиттером, средний - базой( или основанием), правый полупроводник - коллектором. Скажите, ребята, если не будет коллектора, что мы получим?

• 
  Транзистор превращается в диод.
  
• 
  А как он включен в цепь?
  
• 
  Прямое включение.
  
• 
  От чего зависит в нем ток?
  
• 
  От напряжения источников (левой батареи и источника переменного напряжения).
  
• 
  А что будет если убрать эмиттер?
  
• 
  Сопротивление перехода будет большим, и ток будет практически равным нулю.
  
• 
  А теперь рассмотрим все три полупроводника сразу. Как будет течь ток?
  
• 
  …
  
• 
  Давайте вместе рассуждать. Если создать напряжение между эмиттером и базой, какие заряды и в какую сторону переходят?
  
• 
  Электроны из базы переходят в эмиттер, а дырки из эмиттера в базу.
  
• 
  Они рекомбинируют с электронами в базе.
  
• 
  Все ли они там рекомбинируют, ведь мы сказали, что база очень тонкая по сравнению с полупроводниками р-типа?
  
• 
  Не все.
  
• 
  А куда деваются остальные дырки?
  
• 
  Переходят в коллектор.
  
• 
  Правильно. Представьте себе, что база это листок бумаги (очень тонкая ). Под действием электрического поля дырки из эмиттера устремляются в базу, но там рекомбинирует очень малое количество, а остальные как бы по инерции "пролетают" базу - попадают в коллектор.А как они дальше будут двигаться, ведь 2-й р-п-переход обратный?
  
• 
  Переход закрыт для электронов, а не для дырок. Поэтому дырки могут перейти через переход.
  
• 
  Правильно, а затем дырки увлекаются электрическим полем и цепь замыкается, т.е. течет ток. Оказывается, ребята, сила тока в коллекторе практически равна силе тока в эмиттере,и ток в цепи не будет зависить от нагрузки R.Тогда по закону Ома: IЭ=IК , т.е.
  

UЭ /RЭ =UК /R ,где RЭ - сопротивление эмиттера.

Если мы подберем сопротивление R достаточно большим, то что будет с напряжением на коллекторе UК?

• 
  Напряжение будет большое (больше напряжения на эмиттере).
  
• 
  А что это означает, подали на эмиттер одно напряжение, а получили большее напряжение?
  
• 
  Напряжение усиливается.
  
• 
  Да. Вот в этом и проявляется усилительное свойство транзисторов. Транзисторы применяют для усиления и генерации электрических колебаний. Используются они во многих электрических приборах: в радиоприемниках, магнитофонах, телевизорах и т.д.Транзисторы бывают разные: большой, малой, средней мощности, высокочастотные,низкочастотные,среднечастотные. Они могут иметь различные размеры и форму(показываю транзисторы). Преимущества транзисторов по сравнению с лампами такие же как и у диодов. Какие это преимущества?
  
• 
  Отсутствие накаленного катода.
  
• 
  Кроме того, они в десятки и сотни раз меньше по размерам и массе, и работают при более низких напряжениях. А недостатки ?
  
• 
  Они очень чувствительны к повышению температуры, электрическим перегрузкам и сильно проникающим излучениям.
  

Скажите, ребята, какие вы теперь знаете полупроводниковые приборы?

• 
  Диоды и транзисторы .
  
• 
  А как вы думаете, есть ли еще полупроводниковые приборы?
  
• 
  Есть.
  
• 
  Какие?
  
• 
  …
  
• 
  Полупроводниковых приборов очень много. Сейчас мы познакомимся еще с двумя. Скажите, как зависит сопротивление полупроводника от температуры?
  
• 
  Чем больше температура, тем меньше сопротивление полупроводника.
  
• 
  Вот это свойство полупроводников и используют для измерения температуры по силе тока в цепи с полупроводниковым прибором, который наз-ся термистором или терморезистором. Термисторы тоже бывают разной формы:в виде стержней, трубок,дисков,шайб и бусинок.Существуют термисторы как для измерения очень низких температур(порядка 4-80 К), так и очень высоких(порядка 1300 К). Термисторы применяются для дистанционного измерения температуры, противопожарной сигнализации и т. д.
  

Оказывается, сопротивление полупроводников зависит не только от температуры, но и от освещения.

Давайте, проделаем опыт: " Зависимость сопротивления полупроводников от освещения.

Цель: Исследовать зависит ли сопротивление полупроводников от освещения.

Запишите название и цель опыта в тетрадях.

Установка состоит из полупроводникового прибора, гальванометра, лампы на 220 В,источника тока
1





3 2

4

Зарисуйте эту схему в тетрадях.

1. 
   Полупроводниковый прибор;
   
2. 
   гальванометр;
   
3. 
   лампа;
   
4. 
   источник тока.
   

Я соберу установку и включу лампу.

А вы обратите внимание на показания гальванометра.

Итак, я собрал установку.Скажите, ток есть в цепи?

• 
  Есть.
  
• 
  Включаю лампу. А теперь?
  
• 
  Стрелка гальванометра отклонилась на больший угол.
  
• 
  Запишите это: при включении лампы стрелка отклонилась на больший угол.
  
• 
  Что это означает?
  
• 
  В цепи появился больший ток.
  
• 
  Но почему ток увеличился? Что мы меняли?
  
• 
  Менялось освещение.
  
• 
  Мы меняли напряжение источника?
  
• 
  Нет.
  
• 
  Значит, какой делаем вывод?
  
• 
  Меняется сопротивление полупроводника .
  
• 
  Т.е. сопротивление полупроводников зависит от освещения. Почему же это так?
  

Оказывается, проводимость полупроводника увеличивается за счет разрыва связей в атомах, и образование свободных электронов и дырок, при попадании на полупроводник света. Это явление, ребята, называют фотоэлектрическим эффектом.

Приборы, в которых используют фотоэлектрический эффект в полупроводниках, наз-ют фоторезисторами или фотосопротивлениями.Фоторезисторы миниатюрны и у них высокая чувствительность.Применяются они например, для определения качества поверхностей, контролирования размеров изделий и т.д.

Этап закрепления нового знания.

Итак, сегодня мы с вами познакомились с транзисторами, термисторами и фоторезисторами.Для чего применяется транзистор?

• 
  Для получения большей мощности и генерации электрических колебаний.
  
• 
  А термистор?
  
• 
  Для измерения температуры.
  
• 
  А фоторезистор?
  
• 
  Для регистрации и измерения слабых световых потоков.
  
• 
  Запишите д/з.:параграфы 75,76.Ответить на вопросы в конце параграфов.