Шпаргалка по "Физике"

40.Карапйым жартылай  откизгиштер:германий,кремний. Олардын  минездемелери, колданылатын салалары.Германий.Жердин кабыгында германийдин молшери оте шамалы – 7*10^-4% манында.Бастапкы шикизатты химиялык кайта ондеу аркылы коныр порошок турде бастауыш германийди шыгарады.Германийдин порошогын кышкылдардын косындысында ондеп,кесекке еритип корытады.Германий кесектеринен зоналык ериту адиспен н\е тикелей корытудан созу адиспен таза германийди шыгарады.Германий ишинде шамалы коспалар туринде Na,Cu,Mn,Si болады.Германийди артурли куаты бар айнымалы ток тузеткиштерди,транзисторлардыбмагнит орисинин кернеулигинбтоктарды куаттарды олшеубрадио телевизия техника курылгыларды азирлейди.Германийдин оптикалык касиети ушин фототранзистор фоторезистор, улкен жарыктык куши бар оптикалык линзалар ,сургиштер,жарыктык ж\е кыска радиотолкындардын модуляторлар жане ядерлик болшектерди санау аспаптарды азирлейди.Германийлик аспаптарды ылгалды ауадан коргау кекрек.Кремний.Германий сиякты кремний Менделеевтин кестесиндеги 4-ши топка жатады ж\е текши торлы болады.Течникалык кремнийди онын оксидтерин электр пештерде ондеу аркылы алады содан кейин укыпты тазалаудан кейин таза кремний ондириледи.Кремний колемди монокристалдардын осируи корытудан созу ж\е зоналык ериту адистермен таза кремний алынады.Казирги уакытта жартылай откизгиштик аспаптарда колданылатын зат.Мундай аспаптарга:диодтар,транзисторлар,фотоэлементтер,микроэлектрониканын катты сулбалары жатады.кремнийди колданганда аспаптардын жумыс температураларынын жогары шеги 20-200С.Кремнийдин электр откизгиштиги коспалардын шогырлануына оте тауелди.

41.Курдели жартылай  откизгиштер,оларды пайдаланатын  салалары. Курдели жартылай откизгиш ретинде Менделеев кестесинин артурли топтардын элементтеринин косындылары болады, мысалы SiC. Жартылай откизгиш куралдарда тирит, силит жане т.б. жатады.Кремний карбиди. Бул Менделеевтин кестесинин SiC формуласына сайкес тортинши тобынын элементтери кремний жане комиртегинин косылуы. Масса бойынша кремний карбидинин курамында  Si = 70% ал, С=30%.Техникалык кремний курамында кварцтык кумды комиртегимен электр пеште калпына келтиру аркылы дайындалады. Процесс битип жане пеш салкындаганнан кейин онын ишинен SiC кристалдардан куралган друз деп аталатын пакеттерин шыгарады. Пакеттерди угитип, артурли ири дандери бар порошок турге келтиреди.Электротехникада кремнийдин карбиди жогары кернеули желилери жане аппаратураны коргайтын винтельди разрядсыздандыргыштрдын резисторларын жасауга колданылады; автоматикада, есептеу техникада, жогары температуралык техникада жане т.б. курылгыларда колданатын артурли томен кернеули варисторлардын ондирисинде колданады.Галлийдин арсениди – ен келешеги бар жартылай откизгиш заттын бири. Онын тыйю койылган зонанын кендиги германийдин жане кремнийдин тыйю койылган зоналарынын кендигинен жане жылжымалылыктарынан улкен.Акцепторлар ретинде – циек, мыс, кадмий, ал донор ретинде – кукирт, селен, теллур колданады. Галлийдин арсенидинен ПАК 7%-га тен фотоэлементтер, рентген саулеленудин олшегиштери, жартылай откизгиш лазерлер жане туннельдик диодтар жасалады.Индийдин актимониди жогары тазалыгы бар индиймен сурьманын ериткен корытуларынан жасайды. Зат зоналык тазалаудан отеди, ал монокристаллдар заттан созу адисимен табылады. Тыйю койылган зонанын кендиги аз болгандыктан (0,18 эВ), болмелик температура кезинде онын электр откизгиштиги оздик болады. Индийдин актимонидилерди жогары асерленгишти фотоэлементтерди жане оптикалык сузгиштерди дайындауга колданады. Будан баска оларды жылылык электр генераторлар жане музжапкыштарда колданады

42.Жартылай откизгиштердин  откизгиштиги р-п откизу.Турактау  эффектиси.Электрлик жартылай откизгиштердин ж\е откизгиштердин электрлик откизгиштиги кушти корсеткиштерде коспаларга ж\е сырткы энергетикалык асерлесулерге температурадан,электр орисинен,саулеленуден т.б. тауелди.Элетроткизгиштин 2 типти жартылай откизгиштин электронды п ж\е кемтик-электронды р бар болуы жартылай откизгиштин р-п отуин алуга болады.Коспасы жартылай откизгиштин озиндик откизгиштиги болады онын шамасы-_соб былай аныкталады._соб=e(n*U_n+p*U_p)=e*n₁(U_n+U_p);мунда е-электр зарядя е-16*10^-19,Кл;п₁-озиндик тасымалдаушылардын концентрациясы,1\м³;п₁=р=п-коспасыз жартылай откизгиштик ушин; U_n=U_p-электрондардын ж\е кемтиктердин жиынтыгы,м²\В*с;Электронды жартылай откизгиштинменшикти откизгиштик ._п=_соб+_{пр    пр}-меншикти коспалы электр от\к;_пр=e*n_g*U_n; n_g-коспалардын ионизациясы аркылы п.болган еркин электрондардын концен\ы,Кемтикти жартылай отк\н меншиктиоткизгиштиги ._р=_соб+_{пр    пр}=е*р_а* U_p;р_а-акцепторлы коспалардын ионизациясы аркылы п.болган кемтиктердин концен\ы;

43.Кремний карбиди,колданантын  салалары,вентилди разрядтагыш.Кремний карбиди. Бул Менделеевтин кестесинин SiC формуласына сайкес тортинши тобынын элементтери кремний жане комиртегинин косылуы. Масса бойынша кремний карбидинин курамында  Si = 70% ал, С=30%.Техникалык кремний курамында кварцтык кумды комиртегимен электр пеште калпына келтиру аркылы дайындалады. Процесс битип жане пеш салкындаганнан кейин онын ишинен SiC кристалдардан куралган друз деп аталатын пакеттерин шыгарады. Пакеттерди угитип, артурли ири дандери бар порошок турге келтиреди. SiC кристалдардын негизги физикалык касиеттери:тыгыздык,жылылык откизгиштик,меншикти жылылык сыйымы,сызыкты кенейтудин температуралык коэффициенти,тыйю салган зонанын кендиги т.б. Электротехникада кремнийдин карбиди жогары кернеули желилери жане аппаратураны коргайтын винтельди разрядсыздандыргыштрдын резисторларын жасауга колданылады; автоматикада, есептеу техникада, жогары температуралык техникада жане т.б. курылгыларда колданатын артурли томен кернеули варисторлардын ондирисинде колданады. Мысал ретинде жогары кернеули желилердин винтельди зарядсыздандыргыштардагы жане силит октамаларда пайдаланатын кремнийлик карбидтерди карап шыгайык.Вентильди зарядсыздандыргыш деп варистормен бирге бир дуркин немесе дуркин – дуркин ушкын аралыктары бар зарядсыздандыргышты айтады.Жогары кернеули желиде аскын кернеу болган кезде ушкынды аралык тесиледи, варистор улкен кернеудин астында калады, онын кедергиси кенет азаяды да, жели жермен косылады. Зарядсыздандыргыш аркылы узактыгы бирнеше жуз микросекундага тен серпинди ток агады. Сонымен бирге желинин жумыс кернеуинин асеримен разрядник аркылы онеркасипти жиилиги бар айнымалы ток агады (ере журетин ток деп аталады).

44.Жартылай электроткизгиштердин  сырткы факторлардын асерине  тауелдилиги. Жылулык энергиянын асерлиги: а) заряд тасушылардын шогырлануынын температуралык тауелдилиги. Жартылай откизгиштин ишиндеги тасушылардын шогырлануы температурага жане коспалардын шогырлануына тауелди. б) жартылай откизгиштердин меншикти откизгиштеринин температуралык тауелдилигижартылай откизгиштин меншикти откизгиштик температуралык тауелдилиги заряд тасушылардын шогырлау жане жылжымалылык озгерулеринин натижеси болады. Томен температуралар саласында жартылай откизгиш коспалы электр откизгишпен минезделеди, жогары температуралар саласында - оздик электр откизгишпен. г) деформациянын жартылай откизгиштиктердин электр откизгиштигине асер етуи.Деформация кезинде катты кристалды денелердин электр откизгиштиги шогырлануын жане жылжымалыктарын озгертуге келтирилетин атомдар арасындагы аралыктарынын улкейюи немесе азайюы себебимен озгереди. д) жарыктын жартылай откизгиштердин электр откизгишине тауелдилигине асер етуи. Жартылай откизгишпен синирген жарык энергия электр откизгиштикти улкейтеди, онын ишинде заряд тасушыларды мол молшерде коздырады.е) электр ористердин жартылай откизгиштердин электр откизгиштигине асер етуи. Жартылай откизгиштердин электр откизгиштиги электр ористин кернеулигине тауелди.

45.Жартылай откизгиштин  откизгиштиги.Олардын температурага,саулеликке,кернеуге  катынасы.б) жартылай откизгиштердин меншикти откизгиштеринин температуралык тауелдилиги жартылай откизгиштин меншикти откизгиштик температуралык тауелдилиги заряд тасушылардын шогырлау жане жылжымалылык озгерулеринин натижеси болады. Томен температуралар саласында жартылай откизгиш коспалы электр откизгишпен минезделеди, жогары температуралар саласында - оздик электр откизгишпен (5.4 – суретти караныз).

5.4 Сурет - Жартылай откизгиштердин  артурли коспалар шогырлау кездеги  (N_Д1<N_Д2<N_Д3) меншикти откизгиштин температурадан кисыктары

Жартылай откизгиштер  ушин меншикти кедергинин температуралык коэффициенти

д) жарыктын жартылай откизгиштердин электр откизгишине тауелдилигине асер етуи. Жартылай откизгишпен синирген жарык энергия электр откизгиштикти улкейтеди, онын ишинде заряд тасушыларды мол молшерде коздырады.Фотооткизгиштик – электромагниттик саулеленудин асерлигимен электр откизгиштин осуи. Фотооткизгиштикте жарыктын кванттык табигаты билинеди Фотооткизгиште пайда болуды камтамасыз ететин кванттардын энергиясы кезде фотооткизгиштин карама – карсы асери бар еки процесс отеди: бир жагынан, тасушылардын саны улкейеди, ал екинши жагынан, кайта косылу оседи. Мунын натижесинде 5.5 – суретте корсетилген тауелдилик пайда болады.

5.5 сурет - Жартылай откизгиштердин  фотооткизгиштиктеринин саулеге  тусу онимдилиги; 0< Х< 1 жагдайга багынатын молшер температура томендеген кезде фотооткизгиштик оседи.           е) электр ористердин жартылай откизгиштердин электр откизгиштигине асер етуи. Жартылай откизгиштердин электр откизгиштиги электр ористин кернеулигине тауелди.    5.6  сурет - Артурли айналадагы температура кезде (Т₁<Т₂) жартылай откизгиштин меншикти откизгиштигинин электр ористин кернеулигинен тауелдилиги. 5.6 суреттен коринип тур: ористин кернеулиги кейбир Е_к манине жеткенше Ом заны сакталады, ал кернеуликтер одан жогары болса, онда экспонента заны бойынша меншикти откизгиштин онимдилиги осуи басталады да, жартылай откизгиштин курылысы бузылады. Температура оскен кезде меншикти откизгиштиктин кисыгы жогары котериледи, ал осетин боликтин енкейюи азаяды. Кейбир жартылай откизгиштер ушин меншикти откизгиштиктин ористин кернеулигинен тауелдилиги былай аныкталады

мунда γ -E<E_К кездеги меншикти откизгиштик;b - жартылай откизгишти минездейтин коэффициент.

46.Магниттик заттардын  жиктелуи.Магниттик касиеттери бойынша заттардын топталуы. Магниттик касиеттери бойынша материалдар алсиз магнитти (диамагнетиктер жане парамагнетиктер) жане кушти магнитти (феррамагнетиктер жане ферримагнетиктер) болып болинеди.μ<1 заттар диамагнетиктер. Магниттик отимдиликтин мани сырткы магнит орисинин кернеулигине тауелди емес. Буларга сутеги, инертти газ, коптеген органикалык коспалар, тас тузы жане металл турлери: мыс, цинк, кумис, алтын, сынап жане де висмут, галий, сурьма жатады. Магниттик отимдилиги μ>1 заттарга парамагнетиктер жатады жане онын мани де сырткы магнит орисинин кернеулигине тауелди емес болады. Оларга оттегш, азот тотыгы, темир тузы, кобальт, никель жане сирек кездесетин элементтер, металл силтиси, алюминий, платина жатады. Диамагнетиктер мен парамагнетиктердин 1 жакын магниттик отимдилиги болады жане де олардын магниттик касиеттери бойынша техникада шектелип колданылады. Оларга темир, никель, кобальт,  солардын балкымалары, хром жане марганецтин балкымалары, ферриттер т.б. жатады. Магниттик отимдилиги μ≥1 заттар катты магнит заттарга жатады.

47.Магнит жумсак  заттар.Электротехникалык болат.Жумсак магниттик заттардын жогары магниттик отимдиликтери, шамалы коэрцивтик куштери жане гистерезиске шыгындары аз болады, олар трансформаторлардын озекшелери ретинде жане электр олшегиш аспаптарда колданылады. Комиртеги томен электротехникалык табакты болат – калындыгы 0,2 – 4 мм табактар турде шыгарылады, комиртеги 0,04% жане баска коспалар 0,6 % - дан аспайды. Магниттик отимдилинин максмалды мани  - 3500 – 4500, коэрцивтик куши 60 – 100 А/м. Кремнийлик электротехникалык болат – жалпы тутынатын негизги магниттик жумсак зат. Бул болат ишине кремнийди киргизгенде меншикти кедергиси оседи, ал сондыктан куйынды токтардын шыгындарынын томендеуи камтамасыз етилди. Болат ишиндеги кремний комиртегинин графит турде шыгуы жане болаттын толык ашылуына себепши болады, ал бул жагдай m улкейюине, Нс азайюына жане гистерезиске кететин шыгындарынын томендеуи камтамасыз етилди. Болаттын ишинде кремнийдин молшери 5% - дан асатын болса, онда болат морт болады.Электротехникалык болатты усактап боледи жане маркалайды: а) курылыс куйи жане жаю тури бойынша кластарга (маркасынын биринши сандык белгиси): 1 – ыстык жайылган; 2 – суйык жайылган изотопты; 3 – суйык жайылган анизотропты:б) кремнийдин молшери бойынша (маркасынын екинши сандык белгиси): 0 – кремнийдин молшери 0,4% дейин; 1 – 0,8%;  2 – 1,8% дейин; 3 - 2,8% дейин; 4 – 3,8% дейин; 5 – 4,8% дейин: в) негизги молшерленген минездеме бойынша топтарга (маркасынын ушинши сандык белгиси): 0 – магниттик индукциясы 1,7 Тл жане жиилиги 50Гц (Р_1,5/50) кезде, 2 – 1 Тл жане 400 Гц (Р_1/400) кезде.

48.Магниттик катты  заттардын негизги сипаттамалары.Курамы, куйи жане шыгару адиси бойынша катты магниттик заттар мынаган болинеди: 1) коспалы мартенситти болаттар; 2) куйылган болаттар; 3) порошоктардан жасалган магниттер; 4) катты магниттик ферриттер; 5) магниттик таспалар.Туракты магниттер ушин колданылатын заттардын минездемелери  - коэрцивтик куш, калдык индукция жане сырткы кенистикке магниттин беспетин максималды энергиясы. Туракты магниттердин магниттик отимдилиги жумсак магниттик заттардын отимдилигинен томен болады. Сакина таризди озекшеси бар магниттин магнит агыны, сондыктан магниттин энергиясы онын ишинде болады. Полюстер арасында ауа санылауы болса, онда энергиянын бир болиги магнит заттын колеминин сыртындагы ориспен байланысты болады. Онын молшери санылаудын узындыгына тауелди.Ауа санылауындагы меншикти магниттик энергия мынаган тен

мунда В_d H_d индукцияга сайкести орнектин кернеулиги, А/мКремний косылган корытпа альниси, кобальт косылган альнико, ал егер де кобальт 24% -га тен болса – магнико деп аталады.Корытпалардын магниттик касиеттеринин кенет осуи тек курамымен гана емес,  оган косымша арнайы ондиру кушти магнит ористе куйылганнан кейин магнитти салкындату  себепши болады.Бул корытпалардын кемшиликтерине олардан жасалган буйымдар дал олшемдерин устап туру жатады, ал оган себепши болатын жагдай – корытпалардын бериктиги жане осалдыгы.

49.Ферромагнетизмнин  табигаты.Материялдын магниттелу  процесси.Гестерезис тузагы. Магниттик зат ретинде техникалык манызы бар ферромагниттик заттар жане ферромагниттик химиялык коспалар (фериттер).Ферромагниттезм курылысы кейбир заттардын ишинде белгили температурадан (Кюри нуктелерден) томен кезде магниттик домендерде электронды спиндер бир – бирине паралельди багытталган болып курылуымен байланысты.Сырткы магнитти ористин асеримен ферромагниттик затты магниттеу процеси аркылы куштери ористин багытымен ен киши бурышы бар домендер оседи, ал баска домендердин молшери азаяды. Домендердин осуи койылганда жане барлык магниттелген монокристалдар ористин багытымен бейимделгенде магниттик каныгу басталады.Ферромагниттик монокристалдарды магниттеген кезде олардын сызыкты молшеринин озгеруи байкалады; бул кубылыс магнитострикция деп аталады. Магнитострикциялык заттын магниттеу процестин отуи адетте В (Н) магниттеу кисыктарымен минезделеди. Егер де сызыкты магнит ферромагнитти басен магниттеуин откизсек, ал кейбир негизги магниттеу кисыктын нуктесинен бастап ористин кернеулигин азайтуын бастасак, онда магнит индукциясы да азаяды, бирак негизги кисык бойынша емес, себеби гистерезис кубылыстын салдарынан кешигеди. Кери багытталган ористин мани оскенде орнектин магниттик касиеттерин жоюга болады, ал содан кейин кайта магниттелип жане магнит ористин багыты кайтадан озгергенде орнектин магниттелуин минездейтин бастапкы минездемесине кайтып келеди, ягни гистерезистин илмеги пайда болады