Вариант 4

1. Какой основной параметр отличия энергетической структуры полупроводника и диэлектрика?

 - количество свободных электронов;

 - наличие валентной зоны;

 - существование зоны проводимости;

 - ширина запрещенной зоны;

 - энергетическая структура не отличается.

2. Декодируйте номинал резистора с цветной маркировкой, использующей две значащих цифры: 1-я полоса коричневая, 2-я полоса зеленая, 3-я полоса красная, 4-я полоса серебряная.

 - 5 Ом;

 - 100 Ом;

 - 15 кОм;

 - 0,15 Ом;

 - 16,5 кОм;

3. Какое напряжение нужно приложить к дросселю с индуктивностью 15 мГн, чтобы при частоте 400 Гц через него шел ток в 10 мА?

 - 2 В;

 - 12 В;

 - 0,2 В;

 - 0,38 В;

 - 1 В.

4. Есть два диэлектрика: слюда и электрокартон. Объяснить причины, по которым изолирующие свойства одного из них имеют (или не имеют) более высокие характеристики.

 - у электрокартона, т.к. он является диэлектриком, содержащим полярные органические молекулы;

 - у слюды, т.к. для этого материала условия получения свободных носителей заряда более жесткие, чем для электрокартона;

 - при равных условиях эксплуатации одинаковы у слюды и электрокартона;

 - у электрокартона, т.к. он может быть пропитан конденсаторным маслом, что повысит его диэлектрическую проницаемость;

 - у слюды, т.к. она обладает большей плотностью и диэлектрической проницаемостью.

5. Двигатель мощностью 30 Вт при Uраб=15 В нужно подключить к ЭДС =1,5 и r=0,5 Ом. Какое минимальное количество батареек нужно для этого (привести решение)?

 - n=10 шт;

 - n=15 шт;

 - n=30 шт;

 - n=40 шт;

 - n=55 шт.

6. При температуре 300 К для монохроматического излучения с длиной волны 1 мкм показатель поглощения кремния =10⁴ м^-1, а коэффициент отражения излучения R=0,3. Определить, какая доля потока излучения Ф(h) пройдет через пластину кремния толщиной h=300 мкм при нормальном падении лучей. Привести решение (где Ф₀ – поток излучения, падающий на пластину).

 - Ф(h)/Ф₀=3,5 %;

 - Ф(h)/Ф₀=4 %;

 - Ф(h)/Ф₀=4,5 %;

 - Ф(h)/Ф₀=5 %;

 - Ф(h)/Ф₀=5,5 %.

7. Определить КПД полупроводниковой структуры из фосфида галлия, излучающей на длине волны 700 нм, если при напряжении U=2,2 В квантовый выход электролюминесценции равен 5% (привести решение).

Примечание: внешним квантовым выходом электролюминесценции называют отношение числа излученных фотонов к числу носителей заряда, прошедших в электрической цепи за этот же отрезок времени.

 - =0,01;

 - =0,02;

 - =0,03;

 - =0,04;

 - =0,05.

8. Цилиндрический стержень диаметром 10 мм и длиной 20 мм из диэлектрика с удельным объемным сопротивлением 10¹³ Ом·м и удельным поверхностным сопротивлением 10¹⁴ Ом покрыт с торцов металлическими электродами. Чему равно сопротивление между электродами (привести решение)?

 - R=2,1·10¹² Ом;

 - R=6,3·10¹³ Ом;

 - R=23·10¹¹ Ом;

 - R=15·10¹⁴ Ом;

 - R=0,41·10¹³ Ом.

9. Рассчитайте активную мощность потерь при постоянном напряжении U₀=100 B для конденсатора на основе пленки полиэтилентерефталата емкостью С=1 мкФ. Постоянная времени этого конденсатора _C=10 000 МОм·мкФ. Какой ток будет протекать по выводам этого конденсатора, если его включить в сеть с напряжением 220 В и частотой 50 Гц (привести решение).

 - Pa= 10^-4Вт, I=12мА;

 - Pa= 10^-3Вт, I=23мА;

 - Pa= 10^-7Вт, I=1А;

 - Pa= 10^-2Вт, I=12мкА;

 - Pa= 10^-6Вт, I=69мА;

10. Удельное объемное сопротивление диэлектрика экспоненциально зависит от температуры: _V=[A·e^(W/kT)], где W – энергия активации диэлектрика; A и k - постоянные. Определить температурный коэффициент удельного сопротивления диэлектрика (вывести расчетную формулу).