
- •Общие сведения об этм
- •Виды связей молекул веществ
- •Строение и дефекты твердых тел
- •Классификация веществ по электрическим свойствам
- •Диэлектрики
- •Поляризация диэлектриков. Диэлектрик в электрическом поле
- •Поляризация диэлектриков. Относительная диэлектрическая проницаемость
- •Основные виды поляризации диэлектриков
- •Дипольно-релаксационная поляризация
- •Классификация диэлектриков по виду поляризации
- •Электропроводность диэлектриков
- •Электропроводность газов
- •Электропроводность жидкостей
- •Электропроводность твердых диэлектриков
- •Поверхностная электропроводность твердых диэлектриков
- •Диэлектрические потери
- •Виды диэлектрических потерь в электроизоляционых материалах
- •Диэлектрические потери, обусловленные поляризацией
- •Диэлектрические потери, связанные со сквозной электропроводностью
- •Ионизационные диэлектрические потери
- •Диэлектрические потери, обусловленные неоднородностью структуры
- •Диэлектрические потери в газах
- •Диэлектрические потери в жидких диэлектриках
- •Диэлектрические потери в твердых диэлектриках
- •Пробой диэлектриков
- •Общая характеристика явления пробоя
- •Пробой газов
- •Пробой газов в однородном электрическом поле
- •Пробой газов в неоднородном электрическом поле
- •Пробой жидких диэлектриков
- •Пробой твердых диэлектриков
- •Влажностные свойства диэлектриков
- •Влажность изоляционных материалов
- •Влагопроницаемость изоляционных материалов
- •Механические свойства диэлектриков
- •Хрупкость изоляционных материалов
- •Вязкость изоляционных материалов
- •Параметр (число) Рейнольдса является безразмерным и определяется отношением:
- •Существуют три режима течения жидкости или газа:
- •Нагревостойкость диэлектриков. Классы нагревостойкости
- •Холодостойкость изоляционных материалов
- •Теплопроводность изоляционных материалов
- •Тепловое расширение изоляционных материалов
- •Химические свойства диэлектриков
- •Воздействие излучений высокой энергии на изоляционные материалы
- •Проводниковые материалы
- •Классификация проводниковых материалов
- •Электропроводность металлов и сплавов металлов. Температурный коэффициент удельного сопротивления металлов и сплавов металлов
- •Теплопроводность металлов
- •Работа выхода электрона из металла
- •Термо-эдс в металлах
- •Температурный коэффициент линейного расширения проводников
- •Требования, предъявляемые к проводниковым материалам
- •Различные типы проводников
- •Сверхпроводники и криопроводники
- •Полупроводниковые материалы
- •Классификация полупроводниковых материалов
- •Область применения полупроводников
- •Электропроводность полупроводников собственные и примесные полупроводники
- •Примеси замещения и примеси внедрения
- •Примеси замещения. Ковалентные структуры типа алмаза
- •Примеси замещения. Ковалентные полупроводниковые соединения
- •Примеси замещения. Полупроводники с ионными решетками
- •Примеси внедрения. Ковалентные структуры типа алмаза
- •Примеси внедрения. Ионные структуры
- •Воздействие внешних факторов на электропроводность полупроводников влияние тепловой энергии
- •Влияние деформации на электропроводность полупроводников
- •Воздействие света на электропроводность полупроводников
- •Влияние сильных электрических полей на электропроводность полупроводников
- •Полупроводниковые приборы терморезисторы
- •Полупроводниковые диоды
- •Транзисторы
- •Магнитные материалы Причины наличия магнитных свойств в материалах
- •Классификация веществ по магнитным свойствам
- •Основные показатели свойств магнитных материалов
- •Процесс намагничивания магнитных материалов
- •Основные виды магнитных потерь
- •Свойства и область применения технически чистого железа, а также листовых электротехнических сталей с разным содержанием кремния
- •Свойства и область применения сплавов со специальными свойствами (термокомпенсационные сплавы, сплавы для изготовления постоянных магнитов на основе металлов)
- •Сплавы на основе ферритов для изготовления постоянных магнитов, их достоинства и недостатки
- •Состав и область применения аустенитных и нержавеющих сталей в электротехнике
- •Состав и область применения конструкционных чугунов и сталей в электротехнике
- •Магнитодиэлектрики
- •Состав и область применения сплавов с высокой магнитострикцией
- •Технология изготовления ферритов
Транзисторы
Транзисторы – это полупроводниковые приборы, имеющие два р-n перехода и три вывода.
Вход транзистора называется эмиттером, общий электрод – базой, а выход – коллектором.
а) б)
Рисунок 41 – Схематичное изображение транзистора n-p-n типа (а) и транзистора p-n-p типа (б)
Транзисторы бывают р-n-р типа и n-р-n типа. Последние в современной электротехнике находят все большее применение. Рассмотрим n-p-n транзистор, подключенный в схему с общей базой (рис. 42).
Рисунок 42
В n-р-n транзисторе левый n-р переход (П1), прилегающий к эмиттеру, называют эмиттерным n-р переходом, а правый р-n переход (П2), прилегающий к коллектору, называют коллекторным.
Если к выводам транзистора не приложено напряжение, на границах р-n переходов возникают диффузионные поля. Нормальным включением транзистора считается такое включение, когда его вход смещается в прямом направлении, а выход – в обратном (см. рис. 42). Инверсное включение транзистора можно получить в случае смещения входа транзистора в обратном направлении, а выхода – в прямом.
Вход транзистора содержит большое количество примесей и является низкоомным (имеет малое сопротивление). Общий электрод транзистора (база) не содержит примесей и является высокоомным. Выход транзистора обладает сопротивлением, которое может быть выше сопротивления базы или ниже сопротивления базы. За счет смещения эмиттерного р-n перехода в прямом направлении и коллекторного в обратном происходит инжекция (inject) электронов из области эмиттера в базу. Соответственно из базы в эмиттер будут переходить дырки. Часть электронов и дырок будут рекомбинировать, образуя нейтральные атомы. Однако, в связи с тем, что концентрация электронов в области эмиттера существенно больше концентрации дырок в базе, происходит проникновение электронов через базу в коллектор.
У
современных транзисторов эффективная
ширина базы
находится в пределах от 1 мкм до 30 мкм.
Электроны, которые переходят из эмиттера
в базу, обусловливают ток эмиттера
.
Убыль концентрации дырок в базе
обусловливает ток базы
.
Электроны в области коллектора
обусловливают ток
.
Баланс токов в транзисторе, включенном по схеме с общей базой, выглядит следующим образом:
= + ,
причем
,
.
Таким образом, ток на выходе транзистора IК, подключенного по схеме с общей базой, несколько меньше тока на входе IЭ. Т.е. такая схема включения транзистора не дает усиления сигнала по току.
Транзистор, включенный по схеме с общей базой, дает усиление сигнала по напряжению и мощности.
Коэффициент усиления по напряжению:
,
где - сопротивление нагрузки,
-
сопротивление входа транзистора.
В связи с тем, что сопротивление нагрузки на выходе транзистора (сотни кОм) существенно больше сопротивления на входе транзистора (десятки Ом) наблюдается усиление сигнала по напряжению и по мощности. Схемы включения транзистора с общим эмиттером и с общим коллектором дают усиление сигнала не только по напряжению и мощности, но и по току.