název šablony: inovace ve fyzice 52/f11/16.11.2012,slabá janoutová
DESCRIPTION
Název šablony: Inovace ve fyzice 52/F11/16.11.2012,Slabá Janoutová Vzdělávací oblast: Člověk a příroda Název výukového materiálu: Vlastní vodivost Autor: Bc. Jana Slabá Janoutová Předmět: Fyzika Třída: IX. - PowerPoint PPT PresentationTRANSCRIPT
![Page 1: Název šablony: Inovace ve fyzice 52/F11/16.11.2012,Slabá Janoutová](https://reader033.vdocuments.pub/reader033/viewer/2022051622/56815737550346895dc4da9c/html5/thumbnails/1.jpg)
Název šablony: Inovace ve fyzice 52/F11/16.11.2012,Slabá Janoutová
Vzdělávací oblast: Člověk a příroda
Název výukového materiálu: Vlastní vodivostAutor: Bc. Jana Slabá Janoutová Předmět: Fyzika Třída: IX.Tématický okruh: Elektrický proud v polovodičíchTéma: Vlastní vodivostDruh výukového materiálu: prezentacePoužití ICT:interaktivní tabule,interaktivitaDidaktické, metodické poznámky (popis použití výukového materiálu ve výuce): výklad je věnován polovodičům, vlastní vodivosti a přehlednými snímky pro představu. Žák se seznámí s principem a použitím polovodičových součástek – termistor a fotorezistor. Na závěr prezentace zařazena interaktivita ve formě spojení správných pojmů. Výklad navazuje na učebnici Fyzika pro 9. ročník, FRAUS 2007, str.42-44.
Použité zdroje: http://www.tabulka.cz/http://cs.wikipedia.org/wiki/K%C5%99em%C3%ADk
http://www.studopory.vsb.cz/studijnimaterialy/Fyzikaprobakalare/PDF/3_05_Vedeni_v_polovodicich.pdf [1] použit obrázekwww.eucitel.cz/software/FYZIKA/el_proud/polovodice.pps - použito 5 snímků představující pohyb děr [2], [3], [4], [5], [6],
http://obrazky.cz/detail?q=fotorezistor&offset=1&limit=20&bUrlPar=filter%3D1&resNum=1&ref=http%3A//www.seznam.cz/&resID=CPtEDWDhdD8rwVNrae9KHoZS_TduY9zlVMrKCwlxKeg&imgURL=http%3A//lucy.troja.mff.cuni.cz/%7Etichy/elektross/obrazky/fotorezistor3.jpg&pageURL=http%3A//lucy.troja.mff.cuni.cz/%7Etichy/elektross/soucastky/zadny_prechod/fotorezistor.html&imgX=383&imgY=337&imgSize=11&thURL=http%3A//media1.picsearch.com/is
%3FCPtEDWDhdD8rwVNrae9KHoZS_TduY9zlVMrKCwlxKeg&thX=128&thY=112&qNoSite=fotorezistor&siteWWW=&sId=pmVWgWJEwkbrnOMnVbtdhttp://obrazky.cz/detail?q=termistor&offset=19&limit=20&bUrlPar=filter%3D1&resNum=27&ref=http%3A//obrazky.cz/%3Fstep%3D20%26filter%3D1%26s%3D%26size%3Dany%26sId%3DpmVWgWJEwkbrnOMnVbtd%26orientation%3D%26q%3Dtermistor&resID=nabKr7pNwh6ne38XvvcJisaM7jkWn1y0l5kEU4oSNA4&imgURL=http%3A//www.ezk.cz/images/ter640_ntc_small.jpg&pageURL=http%3A//www.ezk.cz/termistory.htm&imgX=61&imgY=150&imgSize=3&thURL=http%3A//
media3.picsearch.com/is%3FnabKr7pNwh6ne38XvvcJisaM7jkWn1y0l5kEU4oSNA4&thX=52&thY=128&qNoSite=termistor&siteWWW=&sId=pmVWgWJEw80BnOvXdnLL
http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/c/c0/Photo-Polyswitch.jpg/220px-Photo-Polyswitch.jpg http://obrazky.cz/detail?q=termistor&offset=127&limit=20&bUrlPar=filter%3D1&resNum=132&ref=http%3A//obrazky.cz/%3Fstep%3D20%26filter%3D1%26s%3D%26size%3Dany%26sId%3DpmVWgWJEwaZpnhj_S86H%26orientation%3D%26q
%3Dtermistor%26from%3D109&resID=kdwxgQI-8YDQTVpzvRi5Ji4vd_R_5_Iqkdok5MAtnSk&imgURL=http%3A//www.cyfronika.home.pl/art69/trp_rh.jpg&pageURL=http%3A//www.cyfronika.home.pl/Iark3p1.htm&imgX=150&imgY=400&imgSize=33&thURL=http%3A//media3.picsearch.com/is%3FkdwxgQI-8YDQTVpzvRi5Ji4vd_R_5_Iqkdok5MAtnSk&thX=48&thY=128&qNoSite=termistor&siteWWW=&sId=pmVWgWJECkLvnhvBgjMB
http://obrazky.cz/detail?q=k%C5%99em%C3%ADk&offset=1&limit=20&bUrlPar=filter%3D1&resNum=4&ref=http%3A//www.seznam.cz/&resID=8395K6ODQVECa4F93GeVZamHdzgWdPKhykZe91zHxu4&imgURL=http%3A//chemickeprvky.euweb.cz/obrazky/kremik2.jpg&pageURL=http%3A//chemickeprvky.euweb.cz/kremik.htm&imgX=250&imgY=197&imgSize=19&thURL=http%3A//media1.picsearch.com/is%3F8395K6ODQVECa4F93GeVZamHdzgWdPKhykZe91zHxu4&thX=128&thY=100&qNoSite=k%C5%99em%C3%ADk&siteWWW=&sId=pmVWgWJEwCJKnhvraP85
http://www.detoxdome.com/Resources/fir/germanium.gif
![Page 2: Název šablony: Inovace ve fyzice 52/F11/16.11.2012,Slabá Janoutová](https://reader033.vdocuments.pub/reader033/viewer/2022051622/56815737550346895dc4da9c/html5/thumbnails/2.jpg)
Vlastní vodivost
![Page 3: Název šablony: Inovace ve fyzice 52/F11/16.11.2012,Slabá Janoutová](https://reader033.vdocuments.pub/reader033/viewer/2022051622/56815737550346895dc4da9c/html5/thumbnails/3.jpg)
Periodická tabulka prvků
křemík
germanium
![Page 4: Název šablony: Inovace ve fyzice 52/F11/16.11.2012,Slabá Janoutová](https://reader033.vdocuments.pub/reader033/viewer/2022051622/56815737550346895dc4da9c/html5/thumbnails/4.jpg)
Křemík a germanium• roku 1871 objevil Mendělejev nový prvek a nazval
ho ekasilicuim (prvek po křemíku)• eka silicium = nejbližší křemíku• roku 1886 objevil tento prvek německý fyzik
Winkler a nazval ho podle své vlasti germanium
Co mají tyto chemické prvky společného? * neobvyklé elektrické vlastnosti * patří mezi polovodiče
![Page 5: Název šablony: Inovace ve fyzice 52/F11/16.11.2012,Slabá Janoutová](https://reader033.vdocuments.pub/reader033/viewer/2022051622/56815737550346895dc4da9c/html5/thumbnails/5.jpg)
Polovodič* někdy se chová jako vodič a někdy jako nevodič* pevná látka, jejíž elektrická vodivost závisí na
vnějších nebo vnitřních podmínkách• vnější podmínky -dodání některého z druhů
energie: - tepelné - světelné * vnitřní podmínky - příměs jiného prvku v
polovodiči.
![Page 6: Název šablony: Inovace ve fyzice 52/F11/16.11.2012,Slabá Janoutová](https://reader033.vdocuments.pub/reader033/viewer/2022051622/56815737550346895dc4da9c/html5/thumbnails/6.jpg)
Polovodičové součástky
![Page 7: Název šablony: Inovace ve fyzice 52/F11/16.11.2012,Slabá Janoutová](https://reader033.vdocuments.pub/reader033/viewer/2022051622/56815737550346895dc4da9c/html5/thumbnails/7.jpg)
Křemík
• prvek hojně se vyskytující v zemské kůře • slouží jako základní materiál pro výrobu
polovodičových součástek• základní surovina pro výrobu skla a významná
součást keramických a stavebních materiálů• značka Si• ve valenční vrstvě má 4 elektrony
![Page 8: Název šablony: Inovace ve fyzice 52/F11/16.11.2012,Slabá Janoutová](https://reader033.vdocuments.pub/reader033/viewer/2022051622/56815737550346895dc4da9c/html5/thumbnails/8.jpg)
b) Znázornění páru volný elektron-díra.Zvýšením teploty se uvolní volný elektron a po něm vznikne díra a látka se chová jako polovodič
a)čistý křemík při velmi nízké teplotě.V látce nejsou volné elektrony a proto se chová jako nevodič
díra volný elektron
[1]
![Page 9: Název šablony: Inovace ve fyzice 52/F11/16.11.2012,Slabá Janoutová](https://reader033.vdocuments.pub/reader033/viewer/2022051622/56815737550346895dc4da9c/html5/thumbnails/9.jpg)
Volné elektrony a díryVolné elektrony
• v čistém křemíku při velmi nízké teplotě jsou valenční elektrony vázány
• v látce nejsou volné elektrony, proto se látka chová jako nevodič nebo li izolant
• zvýšením teploty se uvolní elektron a stává se volným
• mají elektrický záporný náboj• jsou nositelem elektrického
náboje
Díry
• místa, kde se nacházely elektrony před uvolněním
• přiřazuje se jim kladný elektrický náboj
![Page 10: Název šablony: Inovace ve fyzice 52/F11/16.11.2012,Slabá Janoutová](https://reader033.vdocuments.pub/reader033/viewer/2022051622/56815737550346895dc4da9c/html5/thumbnails/10.jpg)
[2]
![Page 11: Název šablony: Inovace ve fyzice 52/F11/16.11.2012,Slabá Janoutová](https://reader033.vdocuments.pub/reader033/viewer/2022051622/56815737550346895dc4da9c/html5/thumbnails/11.jpg)
ČISTÝ POLOVODIČ ZA ZVÝŠENÉ TEPLOTY
[3]
![Page 12: Název šablony: Inovace ve fyzice 52/F11/16.11.2012,Slabá Janoutová](https://reader033.vdocuments.pub/reader033/viewer/2022051622/56815737550346895dc4da9c/html5/thumbnails/12.jpg)
ČISTÝ POLOVODIČ ZA ZVÝŠENÉ TEPLOTY
[4]
![Page 13: Název šablony: Inovace ve fyzice 52/F11/16.11.2012,Slabá Janoutová](https://reader033.vdocuments.pub/reader033/viewer/2022051622/56815737550346895dc4da9c/html5/thumbnails/13.jpg)
ČISTÝ POLOVODIČ ZA ZVÝŠENÉ TEPLOTY
[5]
![Page 14: Název šablony: Inovace ve fyzice 52/F11/16.11.2012,Slabá Janoutová](https://reader033.vdocuments.pub/reader033/viewer/2022051622/56815737550346895dc4da9c/html5/thumbnails/14.jpg)
ČISTÝ POLOVODIČ ZA ZVÝŠENÉ TEPLOTY
[6]
![Page 15: Název šablony: Inovace ve fyzice 52/F11/16.11.2012,Slabá Janoutová](https://reader033.vdocuments.pub/reader033/viewer/2022051622/56815737550346895dc4da9c/html5/thumbnails/15.jpg)
Polovodiče
• látky, u kterých zvýšením teploty dochází k vytváření volných elektronů a děr
• vlivem tepelného kmitání (zvýšení teploty)• v čistém polovodiči je stejný počet volných
elektronů a děr• čistém polovodiči je elektrický proud veden
zápornými volnými elektrony a kladnými dírami
![Page 16: Název šablony: Inovace ve fyzice 52/F11/16.11.2012,Slabá Janoutová](https://reader033.vdocuments.pub/reader033/viewer/2022051622/56815737550346895dc4da9c/html5/thumbnails/16.jpg)
Odpor čistého polovodiče
R/Ω
t/°Codpor čistého polovodiče s rostoucí teplotou
klesá
![Page 17: Název šablony: Inovace ve fyzice 52/F11/16.11.2012,Slabá Janoutová](https://reader033.vdocuments.pub/reader033/viewer/2022051622/56815737550346895dc4da9c/html5/thumbnails/17.jpg)
Termistor• polovodičová součástka závislá na teplotě (při vyšší teplotě vzniká více párů - volný elektron –
díra)
• schematická značka
• využívá se k měření teploty, která se vypočítává z odporu
• využití: požární detektor digitální teploměry
![Page 18: Název šablony: Inovace ve fyzice 52/F11/16.11.2012,Slabá Janoutová](https://reader033.vdocuments.pub/reader033/viewer/2022051622/56815737550346895dc4da9c/html5/thumbnails/18.jpg)
Fotorezistor• polovodičová součástka závislá na světelné
záření ( volné elektrony a díry vznikají účinkem světelného záření )
• čím více je fotorezistor osvětlen, tím menší má odpor.
• schematická značka:
• využití: ovládání dveří automatické spínače na noční osvětlení
![Page 19: Název šablony: Inovace ve fyzice 52/F11/16.11.2012,Slabá Janoutová](https://reader033.vdocuments.pub/reader033/viewer/2022051622/56815737550346895dc4da9c/html5/thumbnails/19.jpg)
Polovodiče - shrnutí• někdy se chovají jako vodiče a někdy jako
nevodiče• jejich stav je závislý na jejich teplotě,
světelném záření• u vodičů s rostoucí teplotou roste jejich odpor
a tím klesá jejich vodivost R
t• u polovodičů s rostoucí teplotou odpor klesá R
t
![Page 20: Název šablony: Inovace ve fyzice 52/F11/16.11.2012,Slabá Janoutová](https://reader033.vdocuments.pub/reader033/viewer/2022051622/56815737550346895dc4da9c/html5/thumbnails/20.jpg)
Spoj správné pojmy
Termistor
Fotorezistor
• polovodičová součástka závislá na světelné záření
• polovodičová součástka závislá na teplotě
• využití: ovládání dveří automatické spínače na noční
osvětlení• využití: požární detektor digitální teploměry
![Page 21: Název šablony: Inovace ve fyzice 52/F11/16.11.2012,Slabá Janoutová](https://reader033.vdocuments.pub/reader033/viewer/2022051622/56815737550346895dc4da9c/html5/thumbnails/21.jpg)
Použité materiály
• http://www.tabulka.cz/• http://cs.wikipedia.org/wiki/K%C5%99em%C3%ADk• http://www.studopory.vsb.cz/studijnimaterialy/
Fyzikaprobakalare/PDF/3_05_Vedeni_v_polovodicich.pdf [1] použit obrázek
• www.eucitel.cz/software/FYZIKA/el_proud/polovodice.pps - použito 5 snímků představující pohyb děr [2], [3], [4], [5], [6],
• http://obrazky.cz/detail?q=fotorezistor&offset=1&limit=20&bUrlPar=filter%3D1&resNum=1&ref=http%3A//www.seznam.cz/&resID=CPtEDWDhdD8rwVNrae9KHoZS_TduY9zlVMrKCwlxKeg&imgURL=http%3A//lucy.troja.mff.cuni.cz/%7Etichy/elektross/obrazky/fotorezistor3.jpg&pageURL=http%3A//lucy.troja.mff.cuni.cz/%7Etichy/elektross/soucastky/zadny_prechod/fotorezistor.html&imgX=383&imgY=337&imgSize=11&thURL=http%3A//media1.picsearch.com/is%3FCPtEDWDhdD8rwVNrae9KHoZS_TduY9zlVMrKCwlxKeg&thX=128&thY=112&qNoSite=fotorezistor&siteWWW=&sId=pmVWgWJEwkbrnOMnVbtd
• http://obrazky.cz/detail?q=termistor&offset=19&limit=20&bUrlPar=filter%3D1&resNum=27&ref=http%3A//obrazky.cz/%3Fstep%3D20%26filter%3D1%26s%3D%26size%3Dany%26sId%3DpmVWgWJEwkbrnOMnVbtd%26orientation%3D%26q%3Dtermistor&resID=nabKr7pNwh6ne38XvvcJisaM7jkWn1y0l5kEU4oSNA4&imgURL=http%3A//www.ezk.cz/images/ter640_ntc_small.jpg&pageURL=http%3A//www.ezk.cz/termistory.htm&imgX=61&imgY=150&imgSize=3&thURL=http%3A//media3.picsearch.com/is%3FnabKr7pNwh6ne38XvvcJisaM7jkWn1y0l5kEU4oSNA4&thX=52&thY=128&qNoSite=termistor&siteWWW=&sId=pmVWgWJEw80BnOvXdnLL
![Page 22: Název šablony: Inovace ve fyzice 52/F11/16.11.2012,Slabá Janoutová](https://reader033.vdocuments.pub/reader033/viewer/2022051622/56815737550346895dc4da9c/html5/thumbnails/22.jpg)
Použité materiály
• http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/c/c0/Photo-Polyswitch.jpg/220px-Photo-Polyswitch.jpg
• http://obrazky.cz/detail?q=termistor&offset=127&limit=20&bUrlPar=filter%3D1&resNum=132&ref=http%3A//obrazky.cz/%3Fstep%3D20%26filter%3D1%26s%3D%26size%3Dany%26sId%3DpmVWgWJEwaZpnhj_S86H%26orientation%3D%26q%3Dtermistor%26from%3D109&resID=kdwxgQI-8YDQTVpzvRi5Ji4vd_R_5_Iqkdok5MAtnSk&imgURL=http%3A//www.cyfronika.home.pl/art69/trp_rh.jpg&pageURL=http%3A//www.cyfronika.home.pl/Iark3p1.htm&imgX=150&imgY=400&imgSize=33&thURL=http%3A//media3.picsearch.com/is%3FkdwxgQI-8YDQTVpzvRi5Ji4vd_R_5_Iqkdok5MAtnSk&thX=48&thY=128&qNoSite=termistor&siteWWW=&sId=pmVWgWJECkLvnhvBgjMB
• http://obrazky.cz/detail?q=k%C5%99em%C3%ADk&offset=1&limit=20&bUrlPar=filter%3D1&resNum=4&ref=http%3A//www.seznam.cz/&resID=8395K6ODQVECa4F93GeVZamHdzgWdPKhykZe91zHxu4&imgURL=http%3A//chemickeprvky.euweb.cz/obrazky/kremik2.jpg&pageURL=http%3A//chemickeprvky.euweb.cz/kremik.htm&imgX=250&imgY=197&imgSize=19&thURL=http%3A//media1.picsearch.com/is%3F8395K6ODQVECa4F93GeVZamHdzgWdPKhykZe91zHxu4&thX=128&thY=100&qNoSite=k%C5%99em%C3%ADk&siteWWW=&sId=pmVWgWJEwCJKnhvraP85
• http://www.detoxdome.com/Resources/fir/germanium.gif