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ivanov666
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Файл:Введение в электронику и цифровую технику. Учебное пособие
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Ɇɟɠɞɭ p ɢ n ɨɛɥɚɫɬɹɦɢ ɭɫɬɚɧɚɜɥɢɜɚɟɬɫɹ ɩɨɬɟɧɰɢɚɥɶɧɵɣ ɛɚɪɶɟɪ. ȼ ɪɚɫɫɦɚɬɪɢɜɚɟɦɨɦ ɫɥɭɱɚɟ ɜɧɭɬɪɢ ɨɛɪɚɡɨɜɚɜɲɟɝɨɫɹ p-n ɩɟɪɟɯɨɞɚ ɞɟɣɫɬɜɭɟɬ ɷɥɟɤɬɪɢɱɟɫɤɨɟ
ɩɨɥɟ E, ɫɨɡɞɚɧɧɨɟ ɞɜɭɦɹ ɫɥɨɹɦɢ ɩɪɨɬɢɜɨɩɨɥɨɠɧɵɯ ɡɚɪɹɞɨɜ. ȿɫɥɢ ɧɚɩɪɚɜɥɟɧɢɟ
ɷɥɟɤɬɪɨɧɨɜ, ɩɨɩɚɜɲɢɯ ɜ ɷɥɟɤɬɪɢɱɟɫɤɨɟ ɩɨɥɟ, ɫɨɜɩɚɞɚɟɬ ɫ ɧɢɦ, ɬɨ ɷɥɟɤɬɪɨɧɵ
ɬɨɪɦɨɡɹɬɫɹ. Ⱦɥɹ ɞɵɪɨɤ – ɧɚɨɛɨɪɨɬ. Ɍɚɤɢɦ ɨɛɪɚɡɨɦ, ɛɥɚɝɨɞɚɪɹ ɜɨɡɧɢɤɲɟɦɭ
ɷɥɟɤɬɪɢɱɟɫɤɨɦɭ ɩɨɥɸ, ɩɪɨɰɟɫɫ ɞɢɮɮɭɡɢɢ ɩɪɟɤɪɚɳɚɟɬɫɹ.
Ɋɢɫ. 1.3. Ɇɟɯɚɧɢɡɦ ɨɛɪɚɡɨɜɚɧɢɹ
ɢ ɞɟɣɫɬɜɢɹ p-n ɩɟɪɟɯɨɞɚ:
1 – ɷɥɟɤɬɪɨɧɵ; 2 – ɞɵɪɤɢ; 3 – ɝɪɚɧɢɰɚ ɪɚɡɞɟɥɚ; 4 – ɧɟɩɨɞɜɢɠɧɵɟ ɢɨɧɵ;
ɚ – ɨɫɧɨɜɧɵɟ ɢ ɧɟɨɫɧɨɜɧɵɟ ɧɨɫɢɬɟɥɢ ɜ ɨɛɥɚɫɬɹɯ ɩɨɥɭɩɪɨɜɨɞɧɢɤɚ,
ɛ – ɨɛɪɚɡɨɜɚɧɢɟ p-n ɩɟɪɟɯɨɞɚ, ɜ – ɧɚɩɪɚɜɥɟɧɢɟ ɩɪɨɬɟɤɚɧɢɹ ɞɢɮɮɭɡɢɨɧɧɨɝɨ ɬɨɤɚ
ɢ ɬɨɤɚ ɩɪɨɜɨɞɢɦɨɫɬɢ, ɝ – p-n ɩɟɪɟɯɨɞ ɩɨɞ ɞɟɣɫɬɜɢɟɦ ɜɧɟɲɧɟɝɨ ɨɛɪɚɬɧɨɝɨ
ɧɚɩɪɹɠɟɧɢɹ
ɇɚ ɪɢɫ. 1.3 ɜɢɞɧɨ, ɱɬɨ ɢ ɜ n- ɢ ɜ p-ɨɛɥɚɫɬɢ ɢɦɟɸɬɫɹ ɤɚɤ ɨɫɧɨɜɧɵɟ, ɬɚɤ ɢ
ɧɟɨɫɧɨɜɧɵɟ
ɧɨɫɢɬɟɥɢ ɡɚɪɹɞɚ. ɇɟɨɫɧɨɜɧɵɟ ɧɨɫɢɬɟɥɢ ɨɛɪɚɡɭɸɬɫɹ ɡɚ ɫɱɺɬ ɫɨɛɫɬɜɟɧɧɨɣ ɩɪɨɜɨɞɢɦɨɫɬɢ. ɗɥɟɤɬɪɨɧɵ p-ɨɛɥɚɫɬɢ, ɫɨɜɟɪɲɚɹ ɬɟɩɥɨɜɨɟ ɯɚɨɬɢɱɟɫɤɨɟ
ɞɜɢɠɟɧɢɟ, ɩɨɩɚɞɚɸɬ ɜ ɷɥɟɤɬɪɢɱɟɫɤɨɟ ɩɨɥɟ p-n ɩɟɪɟɯɨɞɚ ɢ ɩɟɪɟɧɨɫɹɬɫɹ ɜ n ɨɛɥɚɫɬɶ. Ɍɨ ɠɟ ɩɪɨɢɫɯɨɞɢɬ ɫ ɞɵɪɤɚɦɢ n-ɨɛɥɚɫɬɢ. Ɍɨɤ, ɨɛɪɚɡɨɜɚɧɧɵɣ ɨɫɧɨɜɧɵɦɢ
ɧɨɫɢɬɟɥɹɦɢ, ɧɚɡɵɜɚɸɬ ɞɢɮɮɭɡɢɨɧɧɵɦ ɬɨɤɨɦ, ɚ ɧɟɨɫɧɨɜɧɵɦɢ – ɬɨɤɨɦ ɩɪɨɜɨɞɢɦɨɫɬɢ. ɗɬɢ ɬɨɤɢ ɧɚɩɪɚɜɥɟɧɵ ɧɚɜɫɬɪɟɱɭ ɞɪɭɝ ɞɪɭɝɭ,
ɢ ɬɚɤ ɤɚɤ ɜ ɢɡɨɥɢɪɨɜɚɧɧɨɦ
ɩɪɨɜɨɞɧɢɤɟ ɨɛɳɢɣ ɬɨɤ ɪɚɜɟɧ ɧɭɥɸ, ɬɨ ɨɧɢ ɪɚɜɧɵ.
21
ɉɪɢɥɨɠɢɦ ɬɟɩɟɪɶ ɤ ɩɟɪɟɯɨɞɭ ɜɧɟɲɧɟɟ ɧɚɩɪɹɠɟɧɢɟ ɩɥɸɫɨɦ ɤ n-ɨɛɥɚɫɬɢ, ɚ
ɦɢɧɭɫɨɦ ɤ p-ɨɛɥɚɫɬɢ. ɉɨɥɟ, ɫɨɡɞɚɜɚɟɦɨɟ ɜɧɟɲɧɢɦ ɢɫɬɨɱɧɢɤɨɦ, ɭɫɢɥɢɬ ɞɟɣɫɬɜɢɟ
ɜɧɭɬɪɟɧɧɟɝɨ ɩɨɥɹ p-n ɩɟɪɟɯɨɞɚ. Ⱦɢɮɮɭɡɢɨɧɧɵɣ ɬɨɤ ɭɦɟɧɶɲɢɬɫɹ ɞɨ ɧɭɥɹ, ɬɚɤ
ɤɚɤ ɷɥɟɤɬɪɨɧɵ ɢɡ n-ɨɛɥɚɫɬɢ ɢ ɞɵɪɤɢ ɢɡ p-ɨɛɥɚɫɬɢ ɭɜɥɟɤɚɸɬɫɹ ɨɬ p-n ɩɟɪɟɯɨɞɚ ɤ
ɜɧɟɲɧɢɦ ɤɨɧɬɚɤɬɚɦ, ɜ ɪɟɡɭɥɶɬɚɬɟ ɱɟɝɨ p-n ɩɟɪɟɯɨɞ ɪɚɫɲɢɪɹɟɬɫɹ. ɑɟɪɟɡ ɩɟɪɟɯɨɞ
ɩɪɨɯɨɞɢɬ
ɬɨɥɶɤɨ ɬɨɤ ɩɪɨɜɨɞɢɦɨɫɬɢ, ɤɨɬɨɪɵɣ ɧɚɡɵɜɚɸɬ ɨɛɪɚɬɧɵɦ. Ɉɧ ɫɨɫɬɨɢɬ
ɢɡ ɷɥɟɤɬɪɨɧɧɨɝɨ ɢ ɞɵɪɨɱɧɨɝɨ ɬɨɤɨɜ ɩɪɨɜɨɞɢɦɨɫɬɢ. ɇɚɩɪɹɠɟɧɢɟ, ɩɪɢɥɨɠɟɧɧɨɟ
ɬɚɤɢɦ ɨɛɪɚɡɨɦ, ɧɚɡɵɜɚɸɬ ɨɛɪɚɬɧɵɦ ɧɚɩɪɹɠɟɧɢɟɦ. Ɂɚɜɢɫɢɦɨɫɬɶ ɬɨɤɚ ɨɬ ɧɚɩɪɹɠɟɧɢɹ ɩɨɤɚɡɚɧɨ ɧɚ ɪɢɫ. 1.4.
ȿɫɥɢ ɠɟ ɜɧɟɲɧɟɟ ɧɚɩɪɹɠɟɧɢɟ ɩɪɢɥɨɠɟɧɨ ɩɥɸɫɨɦ ɤ p-ɨɛɥɚɫɬɢ, ɚ ɦɢɧɭɫɨɦ ɤ n-ɨɛɥɚɫɬɢ, ɬɨ ɷɥɟɤɬɪɢɱɟɫɤɨɟ ɩɨɥɟ ɢɫɬɨɱɧɢɤɚ ɛɭɞɟɬ ɧɚɩɪɚɜɥɟɧɨ ɧɚɜɫɬɪɟɱɭ
ɩɨɥɸ p-n ɩɟɪɟɯɨɞɚ
ɢ ɨɫɥɚɛɢɬ ɟɝɨ ɞɟɣɫɬɜɢɟ. ɉɪɢ ɷɬɨɦ ɭɜɟɥɢɱɢɬɫɹ ɞɢɮɮɭɡɢɨɧɧɵɣ (ɩɪɹɦɨɣ) ɬɨɤ. ɗɬɨ ɹɜɥɟɧɢɟ ɩɨɥɨɠɟɧɨ ɜ ɨɫɧɨɜɭ ɪɚɛɨɬɵ ɩɨɥɭɩɪɨɜɨɞɧɢɤɨɜɨɝɨ ɞɢɨɞɚ.
Ɋɢɫ. 1.4. ȼɨɥɶɬɚɦɩɟɪɧɚɹ ɯɚɪɚɤɬɟɪɢɫɬɢɤɚ p-n ɩɟɪɟɯɨɞɚ
1.4.3. ɉɨɥɭɩɪɨɜɨɞɧɢɤɨɜɵɟ ɞɢɨɞɵ
P-n ɩɟɪɟɯɨɞ ɹɜɥɹɟɬɫɹ ɨɫɧɨɜɨɣ ɩɨɥɭɩɪɨɜɨɞɧɢɤɨɜɵɯ ɞɢɨɞɨɜ, ɤɨɬɨɪɵɟ ɩɪɢɦɟɧɹɸɬɫɹ ɞɥɹ ɜɵɩɪɹɦɥɟɧɢɹ ɩɟɪɟɦɟɧɧɨɝɨ ɬɨɤɚ, ɞɟɬɟɤɬɢɪɨɜɚɧɢɹ ɦɨɞɭɥɢɪɨɜɚɧɧɵɯ ɤɨɥɟɛɚɧɢɣ, ɫɨɡɞɚɧɢɹ ɩɚɪɚɦɟɬɪɢɱɟɫɤɢɯ ɫɬɚɛɢɥɢɡɚɬɨɪɨɜ ɧɚɩɪɹɠɟɧɢɹ, ɩɨɥɭ-
ɤɨɧɞɟɧɫɚɬɨɪɨɜ, ɺɦɤɨɫɬɶ ɤɨɬɨɪɵɯ ɢɡɦɟɧɹɟɬɫɹ ɜ ɡɚɜɢɫɢɦɨɫɬɢ ɨɬ ɜɟɥɢɱɢɧɵ
ɱɟɧɢɹ
ɩɪɢɥɨɠɟɧɧɨɝɨ ɧɚɩɪɹɠɟɧɢɹ, ɢ ɦɧɨɝɢɯ ɞɪɭɝɢɯ ɰɟɥɟɣ. ȼ ɨɫɧɨɜɭ ɪɚɛɨɬɵ ɞɢɨɞɚ ɩɨɥɨɠɟɧɨ ɫɜɨɣɫɬɜɨ p-n ɩɟɪɟɯɨɞɚ ɯɨɪɨɲɨ ɩɪɨɩɭɫɤɚɬɶ ɬɨɤ ɜ ɨɞɧɨɦ ɧɚɩɪɚɜɥɟɧɢɢ ɢ
ɩɥɨɯɨ ɜ ɞɪɭɝɨɦ.
22
Ⱦɢɨɞ ɫɨɫɬɨɢɬ ɢɡ ɨɞɧɨɝɨ p-n ɩɟɪɟɯɨɞɚ ɢ ɩɪɨɜɨɞɢɬ ɬɨɤ ɜ ɨɞɧɨɦ ɧɚɩɪɚɜɥɟɧɢɢ ɬɨɥɶɤɨ ɬɨɝɞɚ, ɤɨɝɞɚ ɜɟɥɢɱɢɧɚ ɧɚɩɪɹɠɟɧɢɹ, ɩɪɢɥɨɠɟɧɧɨɝɨ ɤ ɞɢɨɞɭ, ɛɨɥɶɲɟ
ɜɟɥɢɱɢɧɵ ɩɨɬɟɧɰɢɚɥɶɧɨɝɨ ɛɚɪɶɟɪɚ. Ⱦɥɹ ɝɟɪɦɚɧɢɟɜɨɝɨ ɞɢɨɞɚ ɦɢɧɢɦɚɥɶɧɨɟ
ɜɧɟɲɧɟɟ ɧɚɩɪɹɠɟɧɢɟ ɪɚɜɧɨ 0,3 ɜɨɥɶɬɚ, ɚ ɞɥɹ ɤɪɟɦɧɢɟɜɨɝɨ – 0,7 ɜɨɥɶɬɚ. ȿɫɥɢ
ɦɨɧɨɤɪɢɫɬɚɥɥ ɩɨɥɭɩɪɨɜɨɞɧɢɤɨɜɨɝɨ ɦɚɬɟɪɢɚɥɚ ɫ ɨɞɧɨɝɨ ɤɨɧɰɚ ɥɟɝɢɪɨɜɚɬɶ ɩɪɢɦɟɫɹɦɢ ɬɢɩɚ ɪ, ɚ ɫ
ɞɪɭɝɨɝɨ – ɩɪɢɦɟɫɹɦɢ ɬɢɩɚ n, ɬɨ ɦɟɠɞɭ ɨɛɥɚɫɬɹɦɢ ɫ ɪɚɡɥɢɱɧɵɦ ɬɢɩɨɦ ɩɪɨɜɨɞɢɦɨɫɬɢ ɨɛɪɚɡɭɟɬɫɹ ɪ-n ɩɟɪɟɯɨɞ. ɇɟɤɨɬɨɪɵɟ ɞɵɪɤɢ ɢɡ ɨɛɥɚɫɬɢ
ɪ ɞɢɮɮɭɧɞɢɪɭɸɬ ɜ ɨɛɥɚɫɬɶ n. ȼ ɪɟɡɭɥɶɬɚɬɟ ɨɛɥɚɫɬɶ ɪ ɩɨɥɭɱɚɟɬ ɧɟɛɨɥɶɲɨɣ ɨɬɪɢɰɚɬɟɥɶɧɵɣ ɡɚɪɹɞ.
Ⱥɧɚɥɨɝɢɱɧɵɦ ɨɛɪɚɡɨɦ ɷɥɟɤɬɪɨɧɵ ɢɡ ɨɛɥɚɫɬɢ n ɞɢɮɮɭɧɞɢɪɭɸɬ ɜ ɨɛɥɚɫɬɶ
ɪ, ɢ ɨɛɥɚɫɬɶ n ɨɤɚɡɵɜɚɟɬɫɹ ɡɚɪɹɠɟɧɧɨɣ ɩɨɥɨɠɢɬɟɥɶɧɨ. ȼ ɬɨɧɤɨɦ ɫɥɨɟ ɦɟɠɞɭ ɨɛɥɚɫɬɹɦɢ
n ɢ ɪ ɷɥɟɤɬɪɨɧɵ ɢ ɞɵɪɤɢ ɪɟɤɨɦɛɢɧɢɪɭɸɬ, ɢ ɬɚɤ ɤɚɤ ɷɬɨɬ ɫɥɨɣ ɜ ɪɟɡɭɥɶɬɚɬɟ ɢɦɟɟɬ ɨɱɟɧɶ ɦɚɥɨ ɫɜɨɛɨɞɧɵɯ ɧɨɫɢɬɟɥɟɣ ɡɚɪɹɞɚ, ɟɝɨ ɧɚɡɵɜɚɸɬ ɨɛɟɞɧɺɧɧɵɦ
ɫɥɨɟɦ. ɗɬɨɬ ɫɥɨɣ ɞɟɣɫɬɜɭɟɬ ɤɚɤ ɩɨɬɟɧɰɢɚɥɶɧɵɣ ɛɚɪɶɟɪ, ɩɪɟɩɹɬɫɬɜɭɸɳɢɣ ɞɚɥɶɧɟɣɲɟɣ ɞɢɮɮɭɡɢɢ ɧɨɫɢɬɟɥɟɣ ɡɚɪɹɞɨɜ, ɢ ɩɟɪɟɯɨɞ ɧɚɯɨɞɢɬɫɹ ɜ ɫɨɫɬɨɹɧɢɢ ɞɢɧɚɦɢɱɟɫɤɨɝɨ ɪɚɜɧɨɜɟɫɢɹ (ɪɢɫ. 1.5, ɚ).
ȿɫɥɢ ɜɧɟɲɧɟɟ ɧɚɩɪɹɠɟɧɢɟ ɩɪɢɥɨɠɟɧɨ
ɤ ɜɵɜɨɞɚɦ ɞɢɨɞɚ ɬɚɤɢɦ ɨɛɪɚɡɨɦ,
ɱɬɨ ɚɧɨɞ (Ⱥ) ɢɦɟɟɬ ɩɨɥɨɠɢɬɟɥɶɧɵɣ ɩɨɬɟɧɰɢɚɥ ɩɨ ɨɬɧɨɲɟɧɢɸ ɤ ɤɚɬɨɞɭ (Ʉ), ɬɨ
ɛɭɞɟɬ ɧɚɛɥɸɞɚɬɶɫɹ ɭɦɟɧɶɲɟɧɢɟ ɬɨɥɳɢɧɵ ɨɛɟɞɧɺɧɧɨɝɨ ɫɥɨɹ. ɉɨɬɟɧɰɢɚɥɶɧɵɣ
ɛɚɪɶɟɪ ɩɪɢ ɷɬɨɦ ɫɧɢɠɚɟɬɫɹ, ɱɬɨ ɫɩɨɫɨɛɫɬɜɭɟɬ ɩɪɨɬɟɤɚɧɢɸ ɬɨɤɚ ɱɟɪɟɡ ɩɟɪɟɯɨɞ. ɋ
ɭɜɟɥɢɱɟɧɢɟɦ ɜɧɟɲɧɟɝɨ ɧɚɩɪɹɠɟɧɢɹ ɬɨɤ ɱɟɪɟɡ ɩɟɪɟɯɨɞ ɜɨɡɪɚɫɬɚɟɬ ɩɨ ɷɤɫɩɨɧɟɧɰɢɚɥɶɧɨɦɭ ɡɚɤɨɧɭ ɞɨ ɬɟɯ ɩɨɪ, ɩɨɤɚ ɜɧɟɲɧɟɟ
ɧɚɩɪɹɠɟɧɢɟ ɧɟ ɫɬɚɧɟɬ ɪɚɜɧɵɦ ɜɟɥɢɱɢɧɟ ɩɨɬɟɧɰɢɚɥɶɧɨɝɨ ɛɚɪɶɟɪɚ, ɬ. ɟ. ɪɟɡɭɥɶɬɢɪɭɸɳɟɟ ɧɚɩɪɹɠɟɧɢɟ ɧɚ ɩɟɪɟɯɨɞɟ
ɫɬɚɧɟɬ ɪɚɜɧɵɦ ɧɭɥɸ. Ⱦɚɥɶɧɟɣɲɟɟ ɜɨɡɪɚɫɬɚɧɢɟ ɬɨɤɚ ɱɟɪɟɡ ɩɟɪɟɯɨɞ ɨɝɪɚɧɢɱɢɜɚɟɬɫɹ ɬɨɥɶɤɨ ɫɨɩɪɨɬɢɜɥɟɧɢɟɦ ɩɨɥɭɩɪɨɜɨɞɧɢɤɨɜɨɝɨ ɦɚɬɟɪɢɚɥɚ.
ȿɫɥɢ ɩɨɥɹɪɧɨɫɬɶ ɜɧɟɲɧɟɝɨ ɧɚɩɪɹɠɟɧɢɹ ɢɡɦɟɧɢɬɶ ɧɚ ɨɛɪɚɬɧɭɸ, ɬɨ ɜɟɥɢɱɢɧɚ ɩɨɬɟɧɰɢɚɥɶɧɨɝɨ ɛɚɪɶɟɪɚ ɜɨɡɪɚɫɬɺɬ, ɢ ɨɫɧɨɜɧɵɟ ɧɨɫɢɬɟɥɢ ɧɟ ɫɦɨɝɭɬ ɩɪɟɨɞɨɥɟɬɶ ɩɨɬɟɧɰɢɚɥɶɧɵɣ ɛɚɪɶɟɪ.
ȼ ɷɬɢɯ ɭɫɥɨɜɢɹɯ, ɨɞɧɚɤɨ, ɱɟɪɟɡ ɩɟɪɟɯɨɞ ɛɭɞɟɬ
ɩɪɨɬɟɤɚɬɶ ɧɟɡɧɚɱɢɬɟɥɶɧɵɣ ɬɨɤ, ɧɚɡɵɜɚɟɦɵɣ ɨɛɪɚɬɧɵɦ ɬɨɤɨɦ. ɉɪɢ ɜɨɡɪɚɫɬɚɧɢɢ
ɜɧɟɲɧɟɝɨ ɨɛɪɚɬɧɨɝɨ ɧɚɩɪɹɠɟɧɢɹ ɷɬɨɬ ɬɨɤ ɨɫɬɚɺɬɫɹ ɩɨɫɬɨɹɧɧɵɦ, ɩɨɤɚ ɧɚɩɪɹɠɟɧɢɟ ɧɟ ɞɨɫɬɢɝɧɟɬ ɬɨɱɤɢ ɩɪɨɛɨɹ. ȼ ɷɬɨɣ ɬɨɱɤɟ ɩɪɢ ɩɨɫɬɨɹɧɧɨɦ ɧɚɩɪɹɠɟɧɢɢ ɬɨɤ
ɛɵɫɬɪɨ ɜɨɡɪɚɫɬɚɟɬ (ɪɢɫ. 1.5, ɛ).
23
Ɋɢɫ. 1.5. ɉɨɥɭɩɪɨɜɨɞɧɢɤɨɜɵɣ ɩɟɪɟɯɨɞ ɫ ɩɨɬɟɧɰɢɚɥɶɧɵɦ ɛɚɪɶɟɪɨɦ:
ɚ – ɨɛɪɚɡɨɜɚɧɧɵɦ ɞɢɮɮɭɡɢɟɣ ɧɨɫɢɬɟɥɟɣ ɡɚɪɹɞɨɜ; ɛ – ɜɨɥɶɬ-ɚɦɩɟɪɧɚɹ
ɯɚɪɚɤɬɟɪɢɫɬɢɤɚ ɩɨɥɭɩɪɨɜɨɞɧɢɤɨɜɨɝɨ ɞɢɨɞɚ. Ɇɚɫɲɬɚɛ ɩɨ ɨɫɢ ɬɨɤɚ ɦɟɧɹɟɬɫɹ
ɩɪɢ ɩɟɪɟɯɨɞɟ ɱɟɪɟɡ ɧɚɱɚɥɨ ɤɨɨɪɞɢɧɚɬ
Ɍɚɤɢɦ ɨɛɪɚɡɨɦ, ɩɪɢ ɫɦɟɳɟɧɢɢ ɩɟɪɟɯɨɞɚ ɜ ɩɪɹɦɨɦ ɧɚɩɪɚɜɥɟɧɢɢ ɱɟɪɟɡ ɧɟɝɨ
ɛɭɞɟɬ ɩɪɨɬɟɤɚɬɶ ɞɨɫɬɚɬɨɱɧɨ ɛɨɥɶɲɨɣ ɬɨɤ, ɚ ɩɪɢ ɨɛɪɚɬɧɨɦ ɫɦɟɳɟɧɢɢ, ɦɟɧɶɲɟɦ
ɩɪɨɛɢɜɧɨɝɨ, ɬɨɤ, ɩɪɨɬɟɤɚɸɳɢɣ ɱɟɪɟɡ ɩɟɪɟɯɨɞ, ɤɪɚɣɧɟ ɦɚɥ. ɂɧɵɦɢ ɫɥɨɜɚɦɢ, ɬɚɤɨɟ ɭɫɬɪɨɣɫɬɜɨ ɞɟɣɫɬɜɭɟɬ, ɤɚɤ ɜɵɩɪɹɦɢɬɟɥɶ. Ʌɟɜɚɹ ɱɚɫɬɶ ɯɚɪɚɤɬɟɪɢɫɬɢɤɢ ɧɚɡɵɜɚɟɬɫɹ ɨɛɪɚɬɧɨɣ ɜɟɬɜɶɸ ɯɚɪɚɤɬɟɪɢɫɬɢɤɢ, ɩɪɚɜɚɹ ɱɚɫɬɶ – ɩɪɹɦɨɣ ɜɟɬɜɶɸ.
ȼ ɡɚɜɢɫɢɦɨɫɬɢ ɨɬ ɮɨɪɦɵ
ɢ ɪɚɡɦɟɪɚ p-n ɩɟɪɟɯɨɞɚ ɪɚɡɥɢɱɚɸɬ ɩɥɨɫɤɨɫɬɧɵɟ
ɢ ɬɨɱɟɱɧɵɟ ɞɢɨɞɵ. ɍ ɬɨɱɟɱɧɵɯ ɞɢɨɞɨɜ ɮɨɪɦɚ p-n ɩɟɪɟɯɨɞɚ – ɜ ɜɢɞɟ ɬɨɱɤɢ, ɭ
ɩɥɨɫɤɨɫɬɧɵɯ – ɜ ɜɢɞɟ ɩɥɨɫɤɨɫɬɢ, ɢɦɟɸɳɟɣ ɡɧɚɱɢɬɟɥɶɧɭɸ ɩɥɨɳɚɞɶ (ɪɢɫ. 1.6).
ɉɥɨɫɤɨɫɬɧɵɟ ɞɢɨɞɵ ɦɨɝɭɬ ɩɪɨɩɭɫɤɚɬɶ ɡɧɚɱɢɬɟɥɶɧɵɟ ɬɨɤɢ, ɧɨ ɪɚɛɨɬɚɸɬ ɧɚ ɧɟɜɵɫɨɤɢɯ ɱɚɫɬɨɬɚɯ. Ɍɨɱɟɱɧɵɟ ɞɢɨɞɵ ɧɚɨɛɨɪɨɬ ɦɨɝɭɬ ɪɚɛɨɬɚɬɶ ɧɚ ɜɵɫɨɤɢɯ ɱɚɫɬɨɬɚɯ, ɧɨ ɩɪɨɩɭɫɤɚɸɬ ɦɚɥɟɧɶɤɢɟ ɬɨɤɢ.
Ɋɢɫ. 1.6. ɋɯɟɦɚɬɢɱɟɫɤɨɟ ɭɫɬɪɨɣɫɬɜɨ ɬɨɱɟɱɧɨɝɨ ɢ ɩɥɨɫɤɨɫɬɧɨɝɨ ɞɢɨɞɨɜ
24
1.4.4. ȼɥɢɹɧɢɟ ɬɟɦɩɟɪɚɬɭɪɵ ɧɚ ɨɛɪɚɬɧɵɣ ɬɨɤ p-n ɩɟɪɟɯɨɞɚ
Ⱦɥɹ ɦɚɥɨɦɨɳɧɵɯ ɝɟɪɦɚɧɢɟɜɵɯ ɞɢɨɞɨɜ ɬɨɤ ɭɬɟɱɤɢ (ɢɥɢ ɨɛɪɚɬɧɵɣ ɬɨɤ)
ɧɚɯɨɞɢɬɫɹ ɜ ɩɪɟɞɟɥɚɯ ɨɬ 1 ɞɨ 200 ɦɤȺ. ɍ ɤɪɟɦɧɢɟɜɵɯ ɞɢɨɞɨɜ ɬɨɤ ɭɬɟɱɤɢ ɡɧɚɱɢɬɟɥɶɧɨ ɦɟɧɶɲɟ. ɇɨ ɜ ɨɛɨɢɯ ɫɥɭɱɚɹɯ ɬɨɤ ɭɬɟɱɤɢ ɫɢɥɶɧɨ ɡɚɜɢɫɢɬ ɨɬ ɬɟɦɩɟɪɚɬɭɪɵ.
ɗɬɚ ɡɚɜɢɫɢɦɨɫɬɶ ɩɨɤɚɡɚɧɚ ɧɚ ɪɢɫ. 1.7, ɝɞɟ ɩɪɢɜɟɞɟɧɵ ɝɪɚɮɢɤɢ ɬɟɦɩɟɪɚɬɭɪɧɨɝɨ
ɢɡɦɟɧɟɧɢɹ
ɨɛɪɚɬɧɨɝɨ ɬɨɤɚ ɝɟɪɦɚɧɢɟɜɨɝɨ ɢ ɤɪɟɦɧɢɟɜɨɝɨ ɞɢɨɞɨɜ.
Ɋɢɫ. 1.7. Ɂɚɜɢɫɢɦɨɫɬɶ ɨɛɪɚɬɧɨɝɨ ɬɨɤɚ ɨɬ ɬɟɦɩɟɪɚɬɭɪɵ
ɞɥɹ ɝɟɪɦɚɧɢɟɜɨɝɨ ɢ ɤɪɟɦɧɢɟɜɨɝɨ ɞɢɨɞɨɜ
Ɉɫɧɨɜɧɵɟ ɩɪɢɱɢɧɵ ɜɨɡɧɢɤɧɨɜɟɧɢɹ ɬɨɤɚ ɭɬɟɱɤɢ ɫɥɟɞɭɸɳɢɟ:
ɚ) ɨɛɪɚɡɨɜɚɧɢɟ ɧɟɨɫɧɨɜɧɵɯ ɧɨɫɢɬɟɥɟɣ ɩɪɢ ɧɚɝɪɟɜɚɧɢɢ, ɜɨɡɞɟɣɫɬɜɢɢ ɪɚɞɢɚɰɢɢ ɢ ɧɚɪɭɲɟɧɢɹɯ ɫɬɪɭɤɬɭɪɵ ɤɪɢɫɬɚɥɥɢɱɟɫɤɨɣ ɪɟɲɺɬɤɢ. ȼ ɷɬɢɯ ɫɥɭɱɚɹɯ ɨɛɪɚɡɭɸɬɫɹ ɷɥɟɤɬɪɨɧɧɨ-ɞɵɪɨɱɧɵɟ ɩɚɪɵ ɢ ɧɨɫɢɬɟɥɢ ɡɚɪɹɞɚ, ɤɨɬɨɪɵɟ
ɹɜɥɹɸɬɫɹ ɧɟɨɫɧɨɜɧɵɦɢ, ɫɜɨɛɨɞɧɨ ɩɪɨɯɨɞɹɬ ɱɟɪɟɡ ɪ-n ɩɟɪɟɯɨɞ, ɫɦɟɳɺɧɧɵɣ ɜ ɨɛɪɚɬɧɨɦ
ɧɚɩɪɚɜɥɟɧɢɢ ɞɥɹ ɨɫɧɨɜɧɵɯ ɧɨɫɢɬɟɥɟɣ. Ɉɛɪɚɡɨɜɚɧɢɟ ɷɥɟɤɬɪɨɧɧɨ-ɞɵɪɨɱɧɵɯ ɩɚɪ
ɩɪɢ ɧɚɝɪɟɜɚɧɢɢ ɹɜɥɹɟɬɫɹ ɧɚɢɛɨɥɟɟ ɫɭɳɟɫɬɜɟɧɧɨɣ ɩɪɢɱɢɧɨɣ ɜɨɡɪɚɫɬɚɧɢɹ ɬɨɤɚ
ɭɬɟɱɤɢ. ȼ ɨɛɳɟɦ ɫɥɭɱɚɟ ɜɨɡɪɚɫɬɚɧɢɟ ɨɛɪɚɬɧɨɝɨ ɬɨɤɚ ɫɨɫɬɚɜɥɹɟɬ ɩɪɢɦɟɪɧɨ 10 %
ɧɚ 1 °ɋ (ɬɨɤ ɭɜɟɥɢɱɢɜɚɟɬɫɹ ɩɪɢɛɥɢɡɢɬɟɥɶɧɨ ɜ 2 ɪɚɡɚ ɩɪɢ ɧɚɝɪɟɜɚɧɢɢ ɧɚ 8 °ɋ).
ɉɨ ɷɬɨɣ ɩɪɢɱɢɧɟ ɩɪɢɦɟɧɟɧɢɟ
ɝɟɪɦɚɧɢɟɜɵɯ ɩɨɥɭɩɪɨɜɨɞɧɢɤɨɜɵɯ ɩɪɢɛɨɪɨɜ ɨɝɪɚɧɢɱɢɜɚɟɬɫɹ ɞɢɚɩɚɡɨɧɨɦ ɬɟɦɩɟɪɚɬɭɪ ɧɟ ɜɵɲɟ 70 °ɋ. Ʉɪɟɦɧɢɟɜɵɟ ɩɪɢɛɨɪɵ ɦɨɝɭɬ
ɩɪɢɦɟɧɹɬɶɫɹ ɜɩɥɨɬɶ ɞɨ 150 °ɋ.
ɛ) ɩɨɜɟɪɯɧɨɫɬɧɵɟ ɬɨɤɢ ɭɬɟɱɤɢ ɹɜɥɹɸɬɫɹ ɫɭɳɟɫɬɜɟɧɧɵɦ ɮɚɤɬɨɪɨɦ ɬɨɥɶɤɨ
ɞɥɹ ɤɪɟɦɧɢɟɜɵɯ ɩɪɢɛɨɪɨɜ, ɜ ɤɨɬɨɪɵɯ ɬɟɩɥɨɜɨɣ ɬɨɤ ɭɬɟɱɤɢ ɜɟɫɶɦɚ ɧɟɡɧɚɱɢɬɟ-
25
ɥɟɧ. ɉɨɜɟɪɯɧɨɫɬɧɵɣ ɬɨɤ ɭɬɟɱɤɢ ɱɚɫɬɨ ɨɛɭɫɥɨɜɥɟɧ ɡɚɝɪɹɡɧɟɧɢɟɦ ɩɨɜɟɪɯɧɨɫɬɢ ɢ
ɜ ɤɨɧɟɱɧɨɦ ɢɬɨɝɟ ɫɧɢɠɚɟɬ ɨɛɪɚɬɧɨɟ ɫɨɩɪɨɬɢɜɥɟɧɢɟ ɩɟɪɟɯɨɞɚ.
1.4.5. ȼɢɞɵ ɩɨɥɭɩɪɨɜɨɞɧɢɤɨɜɵɯ ɞɢɨɞɨɜ
ɉɨɥɭɩɪɨɜɨɞɧɢɤɨɜɵɟ ɞɢɨɞɵ ɜ ɡɚɜɢɫɢɦɨɫɬɢ ɨɬ ɢɯ ɫɜɨɣɫɬɜ ɢ ɧɚɡɧɚɱɟɧɢɹ
ɛɵɜɚɸɬ ɧɟɫɤɨɥɶɤɢɯ ɬɢɩɨɜ. Ɋɚɫɫɦɨɬɪɢɦ ɧɟɤɨɬɨɪɵɟ ɢɡ ɧɢɯ.
− ȼɵɩɪɹɦɢɬɟɥɶɧɵɟ ɞɢɨɞɵ. ɉɪɟɞɧɚɡɧɚɱɟɧɵ ɜ ɨɫɧɨɜɧɨɦ ɞɥɹ ɜɵɩɪɹɦɥɟɧɢɹ
ɩɟɪɟɦɟɧɧɵɯ ɬɨɤɨɜ. Ⱦɢɨɞɵ ɦɚɥɨɣ ɦɨɳɧɨɫɬɢ ɪɚɫɫɱɢɬɚɧɵ ɧɚ ɬɨɤɢ ɦɟɧɶɲɟ 0,3 ɚɦɩɟɪɚ. ɋɪɟɞɧɟɣ ɦɨɳɧɨɫɬɢ – ɨɬ 0,3 ɞɨ 10 Ⱥ. Ȼɨɥɶɲɨɣ ɦɨɳɧɨɫɬɢ ɛɨɥɶɲɟ 10 Ⱥ.
− ɍɧɢɜɟɪɫɚɥɶɧɵɟ ɞɢɨɞɵ
. ɉɪɢɦɟɧɹɸɬɫɹ ɜ ɨɫɧɨɜɧɨɦ ɞɥɹ ɞɟɬɟɤɬɢɪɨɜɚɧɢɹ
(ɜɵɩɪɹɦɥɟɧɢɹ) ɦɨɞɭɥɢɪɨɜɚɧɧɵɯ ɤɨɥɟɛɚɧɢɣ. ɇɨ ɢɯ ɦɨɠɧɨ ɢɫɩɨɥɶɡɨɜɚɬɶ ɢ ɤɚɤ
ɜɵɩɪɹɦɢɬɟɥɶɧɵɟ: ɩɪɢ ɦɚɥɵɯ ɬɨɤɚɯ ɢ ɧɟɛɨɥɶɲɢɯ ɨɛɪɚɬɧɵɯ ɧɚɩɪɹɠɟɧɢɹɯ.
− ȼɵɫɨɤɨɱɚɫɬɨɬɧɵɟ ɞɢɨɞɵ. ȼɵɫɨɤɨɱɚɫɬɨɬɧɵɟ ɞɢɨɞɵ – ɷɬɨ ɩɪɢɛɨɪɵ ɭɧɢ-
ɜɟɪɫɚɥɶɧɨɝɨ ɧɚɡɧɚɱɟɧɢɹ, ɤɨɬɨɪɵɟ ɦɨɝɭɬ ɛɵɬɶ ɢɫɩɨɥɶɡɨɜɚɧɵ ɞɥɹ ɜɵɩɪɹɦɥɟɧɢɹ,
ɞɟɬɟɤɬɢɪɨɜɚɧɢɹ ɢ ɞɪɭɝɢɯ ɧɟɥɢɧɟɣɧɵɯ ɩɪɟɨɛɪɚɡɨɜɚɧɢɣ ɷɥɟɤɬɪɢɱɟɫɤɢɯ ɫɢɝɧɚɥɨɜ
ɜ ɞɢɚɩɚɡɨɧɟ ɞɨ 600 ɆȽɰ. Ɉɧɢ
ɢɡɝɨɬɨɜɥɹɸɬɫɹ, ɤɚɤ ɩɪɚɜɢɥɨ, ɢɡ ɝɟɪɦɚɧɢɹ ɢɥɢ
ɤɪɟɦɧɢɹ ɢ ɢɦɟɸɬ ɬɨɱɟɱɧɭɸ ɫɬɪɭɤɬɭɪɭ.
− ɂɦɩɭɥɶɫɧɵɟ ɞɢɨɞɵ. ɉɪɢɦɟɧɹɸɬɫɹ ɞɥɹ ɪɚɛɨɬɵ ɜ ɢɦɩɭɥɶɫɧɵɯ ɫɯɟɦɚɯ.
Ɉɧɢ ɞɨɥɠɧɵ ɨɛɥɚɞɚɬɶ ɫɩɨɫɨɛɧɨɫɬɶɸ ɫɨɯɪɚɧɹɬɶ ɮɨɪɦɭ ɢɦɩɭɥɶɫɨɜ ɩɪɢ ɩɪɨɩɭɫɤɚɧɢɢ ɢɯ ɤ ɪɚɡɥɢɱɧɵɦ ɭɱɚɫɬɤɚɦ ɫɯɟɦɵ.
− ɋɬɚɛɢɥɢɬɪɨɧɵ. ɉɪɟɞɧɚɡɧɚɱɟɧɵ ɞɥɹ ɫɬɚɛɢɥɢɡɚɰɢɢ ɩɨɫɬɨɹɧɧɵɯ ɧɚɩɪɹ-
ɠɟɧɢɣ. ɂɯ ɪɚɛɨɬɚ ɨɫɧɨɜɚɧɚ ɧɚ ɹɜɥɟɧɢɢ ɩɪɨɛɨɹ ɧɟɤɨɬɨɪɵɯ
ɤɪɟɦɧɢɟɜɵɯ ɩɟɪɟɯɨɞɨɜ. ɍ ɬɚɤɢɯ ɩɟɪɟɯɨɞɨɜ ɯɚɪɚɤɬɟɪɢɫɬɢɤɚ ɩɪɨɛɨɹ ɪɚɫɩɨɥɨɠɟɧɚ ɩɨɱɬɢ ɩɚɪɚɥɥɟɥɶɧɨ
ɨɫɢ ɬɨɤɨɜ, ɬɨ ɟɫɬɶ ɩɪɢ ɨɞɧɨɦ ɢ ɬɨɦ ɠɟ ɧɚɩɪɹɠɟɧɢɢ ɧɚ ɞɢɨɞɟ ɬɨɤ ɦɨɠɟɬ ɢɡɦɟɧɹɬɶɫɹ ɜ ɞɨɜɨɥɶɧɨ ɲɢɪɨɤɢɯ ɩɪɟɞɟɥɚɯ.
− ȼɚɪɢɤɚɩɵ. Ⱦɢɨɞɵ, ɢɡɦɟɧɹɸɳɢɟ ɫɜɨɸ ɺɦɤɨɫɬɶ ɩɨɞ ɞɟɣɫɬɜɢɟɦ ɩɪɢɥɨ-
ɠɟɧɧɨɝɨ ɨɛɪɚɬɧɨɝɨ ɧɚɩɪɹɠɟɧɢɹ. Ɇɨɝɭɬ ɢɫɩɨɥɶɡɨɜɚɬɶɫɹ ɜ ɤɚɱɟɫɬɜɟ ɤɨɧɞɟɧɫɚɬɨɪɚ
ɩɟɪɟɦɟɧɧɨɣ ɺɦɤɨɫɬɢ ɜ
ɪɚɡɥɢɱɧɵɯ ɷɥɟɤɬɪɨɧɧɵɯ ɭɫɬɪɨɣɫɬɜɚɯ.
− Ɏɨɬɨɞɢɨɞɵ. Ⱦɢɨɞɵ, ɢɡɦɟɧɹɸɳɢɟ ɫɜɨɺ ɫɨɩɪɨɬɢɜɥɟɧɢɟ ɩɨɞ ɞɟɣɫɬɜɢɟɦ
ɫɜɟɬɚ. Ɇɨɝɭɬ ɩɪɢɦɟɧɹɬɶɫɹ ɜ ɤɚɱɟɫɬɜɟ ɞɚɬɱɢɤɚ ɨɫɜɟɳɺɧɧɨɫɬɢ.
− ɋɜɟɬɨɞɢɨɞɵ. ɉɪɢ ɩɪɨɯɨɠɞɟɧɢɢ ɷɥɟɤɬɪɢɱɟɫɤɨɝɨ ɬɨɤɚ ɱɟɪɟɡ ɧɢɯ ɫɩɨɫɨɛ-
ɧɵ ɜɵɞɟɥɹɬɶ ɫɜɟɬ. ɇɚɯɨɞɹɬ ɨɱɟɧɶ ɲɢɪɨɤɨɟ ɩɪɢɦɟɧɟɧɢɟ, ɤɚɤ ɜ ɤɚɱɟɫɬɜɟ ɢɧɞɢɤɚɰɢɨɧɧɵɯ ɭɫɬɪɨɣɫɬɜ, ɬɚɤ ɢ ɞɥɹ ɨɫɜɟɳɟɧɢɹ.
26
1.4.6. ȼɵɩɪɹɦɢɬɟɥɢ
Ⱦɥɹ ɩɢɬɚɧɢɹ ɷɥɟɤɬɪɨɧɧɵɯ ɭɫɬɪɨɣɫɬɜ ɢɫɩɨɥɶɡɭɸɬɫɹ ɯɢɦɢɱɟɫɤɢɟ ɢ ɫɟɬɟɜɵɟ
ɢɫɬɨɱɧɢɤɢ ɩɢɬɚɧɢɹ. Ʉ ɯɢɦɢɱɟɫɤɢɦ ɢɫɬɨɱɧɢɤɚɦ ɨɬɧɨɫɹɬɫɹ ɝɚɥɶɜɚɧɢɱɟɫɤɢɟ ɢ ɚɤɤɭɦɭɥɹɬɨɪɧɵɟ ɷɥɟɦɟɧɬɵ ɢ ɛɚɬɚɪɟɢ. ɂɯ ɧɟɞɨɫɬɚɬɤɨɦ ɹɜɥɹɟɬɫɹ ɫɪɚɜɧɢɬɟɥɶɧɨ ɦɚɥɵɣ ɫɪɨɤ ɫɥɭɠɛɵ ɢ ɦɚɥɚɹ ɦɨɳɧɨɫɬɶ. ɗɬɢɯ ɧɟɞɨɫɬɚɬɤɨɜ ɧɟɬ ɭ ɫɟɬɟɜɵɯ ɢɫɬɨɱɧɢɤɨɜ ɧɚɩɪɹɠɟɧɢɹ ɩɨɫɬɨɹɧɧɨɝɨ ɬɨɤɚ.
ɂɫɬɨɱɧɢɤ ɩɢɬɚɧɢɹ ɫɨɫɬɨɢɬ ɢɡ ɱɟɬɵɪɺɯ ɨɫɧɨɜɧɵɯ
− ɬɪɚɧɫɮɨɪɦɚɬɨɪɚ;
− ɜɵɩɪɹɦɢɬɟɥɹ;
− ɫɝɥɚɠɢɜɚɸɳɟɝɨ ɮɢɥɶɬɪɚ;
− ɫɬɚɛɢɥɢɡɚɬɨɪɚ ɧɚɩɪɹɠɟɧɢɹ ɢɥɢ ɬɨɤɚ.
Ɋɚɫɫɦɨɬɪɢɦ ɩɪɨɰɟɫɫ ɜɵɩɪɹɦɥɟɧɢɹ ɩɟɪɟɦɟɧɧɨɝɨ ɧɚɩɪɹɠɟɧɢɹ. ɑɚɫɬɨɬɚ ɫɟɬɟɜɨɝɨ ɧɚɩɪɹɠɟɧɢɹ 50 Ƚɰ, ɬ. ɟ. 50 ɩɟɪɢɨɞɨɜ ɜ ɫɟɤɭɧɞɭ. ȼ ɬɟɱɟɧɢɟ ɤɚɠɞɨɝɨ ɩɟɪɢɨɞɚ ɢɦɟɟɬɫɹ ɩɨɥɩɟɪɢɨɞɚ ɨɬɪɢɰɚɬɟɥɶɧɨɝɨ ɧɚɩɪɹɠɟɧɢɹ ɢ ɩɨɥɩɟɪɢɨɞɚ ɩɨɥɨɠɢɬɟɥɶɧɨɝɨ ɧɚɩɪɹɠɟɧɢɹ. Ⱦɥɹ ɜɵɩɪɹɦɥɟɧɢɹ ɧɚɞɨ ɢɡɛɚɜɢɬɶɫɹ ɨɬ ɪɚɡɧɨɩɨɥɹɪɧɨɫɬɢ.
ɗɬɨ ɦɨɠɧɨ ɞɨɫɬɢɝɧɭɬɶ
– ɢɡɛɚɜɢɬɶɫɹ ɨɬ ɧɚɩɪɹɠɟɧɢɹ ɨɞɧɨɝɨ ɢɡ ɩɨɥɭɩɟɪɢɨɞɨɜ;
– ɢɡɦɟɧɢɬɶ ɩɨɥɹɪɧɨɫɬɶ ɨɞɧɨɝɨ ɢɡ ɩɨɥɭɩɟɪɢɨɞɨɜ ɧɚ ɩɪɨɬɢɜɨɩɨɥɨɠɧɭɸ.
1.4.6.1. ɋɬɪɭɤɬɭɪɧɚɹ ɫɯɟɦɚ ɜɵɩɪɹɦɢɬɟɥɹ
ɞɜɭɦɹ ɫɩɨɫɨɛɚɦɢ:
ɭɡɥɨɜ:
ȼɵɩɪɹɦɢɬɟɥɹɦɢ ɧɚɡɵɜɚɸɬɫɹ ɭɫɬɪɨɣɫɬɜɚ, ɩɪɟɨɛɪɚɡɭɸɳɢɟ ɷɥɟɤɬɪɢɱɟɫɤɭɸ
ɷɧɟɪɝɢɸ ɩɟɪɟɦɟɧɧɨɝɨ ɬɨɤɚ ɜ ɷɧɟɪɝɢɸ ɩɨɫɬɨɹɧɧɨɝɨ ɬɨɤɚ. ɋɬɪɭɤɬɭɪɧɚɹ ɫɯɟɦɚ ɜɵɩɪɹɦɢɬɟɥɹ ɩɪɟɞɫɬɚɜɥɟɧɚ ɧɚ ɪɢɫ. 1.8.
Ɋɢɫ. 1.8. ɋɬɪɭɤɬɭɪɧɚɹ ɫɯɟɦɚ ɜɵɩɪɹɦɢɬɟɥɹ
ɋɢɥɨɜɨɣ ɬɪɚɧɫɮɨɪɦɚɬɨɪ ɩɪɟɨɛɪɚɡɭɟɬ ɩɟɪɟɦɟɧɧɨɟ ɩɢɬɚɸɳɟɟ ɧɚɩɪɹɠɟɧɢɟ
ɨɞɧɨɣ ɜɟɥɢɱɢɧɵ ɜ ɩɟɪɟɦɟɧɧɨɟ ɧɚɩɪɹɠɟɧɢɟ ɞɪɭɝɨɣ ɜɟɥɢɱɢɧɵ, ɤɚɤ ɩɪɚɜɢɥɨ, ɜ ɛɨɥɟɟ ɧɢɡɤɨɟ, ɱɟɦ ɢɫɯɨɞɧɨɟ ɧɚɩɪɹɠɟɧɢɟ. Ɍɪɚɧɫɮɨɪɦɚɬɨɪ ɫɥɭɠɢɬ ɬɚɤɠɟ ɞɥɹ
27
ɝɚɥɶ-
ɜɚɧɢɱɟɫɤɨɣ ɪɚɡɜɹɡɤɢ ɦɟɠɞɭ ɜɯɨɞɧɵɦ ɧɚɩɪɹɠɟɧɢɟɦ ɢ ɧɚɩɪɹɠɟɧɢɟɦ ɩɢɬɚɧɢɹ
ɷɥɟɤɬɪɨɧɧɨɝɨ ɭɫɬɪɨɣɫɬɜɚ.
ȼɟɧɬɢɥɶ ɨɛɥɚɞɚɟɬ ɨɞɧɨɫɬɨɪɨɧɧɟɣ ɩɪɨɜɨɞɢɦɨɫɬɶɸ ɢ ɨɛɟɫɩɟɱɢɜɚɟɬ ɩɪɟɨɛɪɚɡɨɜɚɧɢɟ ɩɟɪɟɦɟɧɧɨɝɨ ɬɨɤɚ ɜ ɜɵɩɪɹɦɥɟɧɧɵɣ ɬɨɤ, ɬ. ɟ. ɬɨɤ ɨɞɧɨɝɨ ɧɚɩɪɚɜɥɟɧɢɹ.
ɋɝɥɚɠɢɜɚɸɳɢɣ ɮɢɥɶɬɪ ɩɪɟɨɛɪɚɡɭɟɬ ɜɵɩɪɹɦɥɟɧɧɵɣ ɬɨɤ ɜ ɬɨɤ ɛɥɢɡɤɢɣ ɩɨ
ɮɨɪɦɟ ɤ ɩɨɫɬɨɹɧɧɨɦɭ ɬɨɤɭ.
ɇɚɝɪɭɡɤɚ ɦɨɠɟɬ ɛɵɬɶ ɚɤɬɢɜɧɚɹ, ɚɤɬɢɜɧɨ-ɢɧɞɭɤɬɢɜɧɚɹ, ɚɤɬɢɜɧɨ-ɟɦɤɨɫɬɧɚɹ,
ɩɪɨɬɢɜɨ
ɗȾɋ.
ɇɚɢɛɨɥɟɟ ɪɚɫɩɪɨɫɬɪɚɧɺɧɧɵɣ ɜɟɧɬɢɥɶ ɜ ɦɚɥɨɦɨɳɧɵɯ ɭɫɬɪɨɣɫɬɜɚɯ – ɩɨɥɭɩɪɨɜɨɞɧɢɤɨɜɵɣ ɞɢɨɞ. ɇɚ ɞɢɨɞɚɯ ɫɬɪɨɹɬ ɧɟɭɩɪɚɜɥɹɟɦɵɟ ɜɵɩɪɹɦɢɬɟɥɢ. ȿɫɥɢ ɜ
ɤɚɱɟɫɬɜɟ ɜɟɧɬɢɥɟɣ ɢɫɩɨɥɶɡɨɜɚɬɶ ɬɢɪɢɫɬɨɪɵ ɢ ɬɪɚɧɡɢɫɬɨɪɵ, ɬɨ ɜɨɡɦɨɠɧɚ ɪɟɚɥɢɡɚɰɢɹ, ɬɚɤ ɧɚɡɵɜɚɟɦɨɝɨ, ɭɩɪɚɜɥɹɟɦɨɝɨ ɪɟɠɢɦɚ.
Ʉ ɜɵɯɨɞɧɵɦ ɩɚɪɚɦɟɬɪɚɦ ɜɵɩɪɹɦɢɬɟɥɹ ɨɬɧɨɫɹɬɫɹ:
− ɧɨɦɢɧɚɥɶɧɨɟ ɫɪɟɞɧɟɟ ɜɵɩɪɹɦɥɟɧɧɨɟ ɧɚɩɪɹɠɟɧɢɟ U
− ɧɨɦɢɧɚɥɶɧɵɣ ɫɪɟɞɧɢɣ ɜɵɩɪɹɦɥɟɧɧɵɣ ɬɨɤ I
ɧ ɫɪ
;
− ɤɨɷɮɮɢɰɢɟɧɬ ɩɭɥɶɫɚɰɢɣ ɜɵɩɪɹɦɥɟɧɧɨɝɨ ɧɚɩɪɹɠɟɧɢɹ K
ɧ ɫɪ
;
;
ɩ
− ɱɚɫɬɨɬɚ ɩɭɥɶɫɚɰɢɣ ɜɵɩɪɹɦɥɟɧɧɨɝɨ ɧɚɩɪɹɠɟɧɢɹ;
− ɜɧɭɬɪɟɧɧɟ ɫɨɩɪɨɬɢɜɥɟɧɢɟ ɜɵɩɪɹɦɢɬɟɥɹ.
Ʉɨɷɮɮɢɰɢɟɧɬɨɦ ɩɭɥɶɫɚɰɢɣ ɧɚɡɵɜɚɟɬɫɹ ɨɬɧɨɲɟɧɢɟ ɚɦɩɥɢɬɭɞɵ ɤɨɥɟɛɚɧɢɣ
ɜɵɩɪɹɦɥɟɧɧɨɝɨ ɧɚɩɪɹɠɟɧɢɹ ɤ ɫɪɟɞɧɟɦɭ ɡɧɚɱɟɧɢɸ ɜɵɩɪɹɦɥɟɧɧɨɝɨ ɧɚɩɪɹɠɟɧɢɹ.
Ⱦɥɹ ɤɥɚɫɫɢɮɢɤɚɰɢɢ ɜɵɩɪɹɦɢɬɟɥɟɣ ɢɫɩɨɥɶɡɭɸɬ ɪɚɡɥɢɱɧɵɟ ɩɪɢɡɧɚɤɢ ɢ ɨɫɨɛɟɧɧɨɫɬɢ ɢɯ ɤɨɧɫɬɪɭɤɰɢɢ: ɤɨɥɢɱɟɫɬɜɨ ɜɵɩɪɹɦɥɟɧɧɵɯ ɩɨɥɭɜɨɥɧ (ɩɨɥɭɩɟɪɢɨɞɨɜ)
ɧɚɩɪɹɠɟɧɢɹ, ɱɢɫɥɨ ɮɚɡ ɫɢɥɨɜɨɣ ɫɟɬɢ, ɬɢɩ ɫɝɥɚɠɢɜɚɸɳɟɝɨ ɮɢɥɶɬɪɚ ɢ ɬ. ɩ.
ɉɨ ɤɨɥɢɱɟɫɬɜɭ
ɜɵɩɪɹɦɥɟɧɧɵɯ ɩɨɥɭɜɨɥɧ ɪɚɡɥɢɱɚɸɬ ɨɞɧɨɩɨɥɭɩɟɪɢɨɞɧɵɟ ɢ
ɞɜɭɯɩɨɥɭɩɟɪɢɨɞɧɵɟ ɜɵɩɪɹɦɢɬɟɥɢ. ɉɨ ɱɢɫɥɭ ɮɚɡ ɨɞɧɨɮɚɡɧɵɟ, ɞɜɭɯɮɚɡɧɵɟ, ɬɪɺɯɮɚɡɧɵɟ ɢ ɲɟɫɬɢɮɚɡɧɵɟ ɜɵɩɪɹɦɢɬɟɥɢ.
ɉɨ ɫɯɟɦɟ ɜɤɥɸɱɟɧɢɹ ɜɟɧɬɢɥɟɣ ɪɚɡɥɢɱɚɸɬ ɜɵɩɪɹɦɢɬɟɥɢ ɫ ɩɚɪɚɥɥɟɥɶɧɵɦ,
ɩɨɫɥɟɞɨɜɚɬɟɥɶɧɵɦ ɢ ɦɨɫɬɨɜɵɦ ɜɤɥɸɱɟɧɢɟɦ ɜɟɧɬɢɥɟɣ
1.4.6.2. Ɉɞɧɨɮɚɡɧɵɣ ɨɞɧɨɩɨɥɭɩɟɪɢɨɞɧɵɣ ɜɵɩɪɹɦɢɬɟɥɶ
ȼɵɩɪɹɦɢɬɟɥɢ ɛɵɜɚɸɬ ɨɞɧɨɩɨɥɭɩɟɪɢɨɞɧɵɦɢ ɢɥɢ ɞɜɭɯɩɨɥɭɩɟɪɢɨɞɧɵɦɢ ɜ
ɡɚɜɢɫɢɦɨɫɬɢ ɨɬ ɬɨɝɨ ɫɤɨɥɶɤɨ ɩɨɥɭɩɟɪɢɨɞɨɜ ɩɟɪɟɦɟɧɧɨɝɨ ɬɨɤɚ ɢɫɩɨɥɶɡɭɟɬɫɹ –
ɨɞɢɧ ɢɥɢ
ɞɜɚ. ɉɨ ɨɞɧɨɩɨɥɭɩɟɪɢɨɞɧɨɣ ɫɯɟɦɟ ɜɵɩɨɥɧɹɸɬ ɜɵɩɪɹɦɢɬɟɥɢ, ɨɬ ɤɨɬɨ-
ɪɵɯ ɬɪɟɛɭɟɬɫɹ ɧɟɛɨɥɶɲɨɣ ɬɨɤ.
28
ȼɨ ɜɪɟɦɹ ɩɨɥɨɠɢɬɟɥɶɧɨɣ ɩɨɥɭɜɨɥɧɵ (ɜ ɢɧɬɟɪɜɚɥɟ 0 ÷ ʌ ) ɩɥɸɫ ɧɚɩɪɹɠɟɧɢɹ ɧɚ ɜɬɨɪɢɱɧɨɣ ɨɛɦɨɬɤɟ ɬɪɚɧɫɮɨɪɦɚɬɨɪɚ ɩɪɢɥɨɠɟɧ ɤ ɚɧɨɞɭ ɞɢɨɞɚ, ɚ ɦɢɧɭɫ –
ɤ ɤɚɬɨɞɭ (ɪɢɫ. 1.9, ɚ). Ⱦɢɨɞ ɨɬɤɪɵɜɚɟɬɫɹ, ɢ ɬɨɤ ɩɪɨɯɨɞɢɬ ɨɬ ɩɥɸɫɚ ɜɬɨɪɢɱɧɨɣ
ɨɛɦɨɬɤɢ ɬɪɚɧɫɮɨɪɦɚɬɨɪɚ ɱɟɪɟɡ ɞɢɨɞ ɢ ɫɨɩɪɨɬɢɜɥɟɧɢɟ ɧɚɝɪɭɡɤɢ Rɧ ɧɚ ɦɢɧɭɫ
ɜɬɨɪɢɱɧɨɣ ɨɛɦɨɬɤɢ ɬɪɚɧɫɮɨɪɦɚɬɨɪɚ.
ȼɨ ɜɪɟɦɹ ɨɬɪɢɰɚɬɟɥɶɧɨɣ ɩɨɥɭɜɨɥɧɵ (ɜ
ɢɧɬɟɪɜɚɥɟ ʌ ÷ 2ʌ) ɧɚ ɚɧɨɞ ɞɢɨɞɚ
ɩɨɫɬɭɩɚɟɬ ɦɢɧɭɫ, ɚ ɧɚ ɤɚɬɨɞ – ɩɥɸɫ ɜɯɨɞɧɨɝɨ ɧɚɩɪɹɠɟɧɢɹ, ɬ. ɟ. ɤ ɞɢɨɞɭ ɩɪɢɤɥɚɞɵɜɚɟɬɫɹ ɨɛɪɚɬɧɨɟ ɧɚɩɪɹɠɟɧɢɟ, ɢ ɨɧ ɡɚɤɪɵɬ.
ɇɚ ɝɪɚɮɢɤɟ ɜ ɷɬɨɬ ɦɨɦɟɧɬ ɧɚ ɫɨɩɪɨɬɢɜɥɟɧɢɢ ɧɚɝɪɭɡɤɢ ɧɟɬ ɩɚɞɟɧɢɹ ɧɚɩɪɹɠɟɧɢɹ (ɪɢɫ. 1.9, ɜ). Ɍɪɚɧɫɮɨɪɦɚɬɨɪ Ɍ ɢɝɪɚɟɬ ɞɜɨɣɧɭɸ ɪɨɥɶ: ɨɧ ɫɥɭɠɢɬ ɞɥɹ ɩɨɞɚɱɢ ɧɚ ɜɯɨɞ
ɩɪɹɦɥɟɧɧɨɝɨ ɧɚɩɪɹɠɟɧɢɹ E
ɜɵɩɪɹɦɢɬɟɥɹ ɗȾɋ ɟ2 ɫɨɨɬɜɟɬɫɬɜɭɸɳɟɣ ɡɚɞɚɧɧɨɣ ɜɟɥɢɱɢɧɟ ɜɵ-
ɢ ɨɛɟɫɩɟɱɢɜɚɟɬ ɝɚɥɶɜɚɧɢɱɟɫɤɭɸ ɪɚɡɜɹɡɤɭ ɰɟɩɢ
d
ɧɚɝɪɭɡɤɢ ɢ ɩɢɬɚɸɳɟɣ ɫɟɬɢ.
Ɋɢɫ. 1.9. Ɉɞɧɨɮɚɡɧɵɣ ɨɞɧɨɩɨɥɭɩɟɪɢɨɞɧɵɣ ɜɵɩɪɹɦɢɬɟɥɶ:
ɚ – ɫɯɟɦɚ ɨɞɧɨɩɨɥɭɩɟɪɢɨɞɧɨɝɨ ɜɵɩɪɹɦɢɬɟɥɹ; ɛ – ɞɢɚɝɪɚɦɦɚ ɜɯɨɞɧɨɝɨ
ɧɚɩɪɹɠɟɧɢɹ; ɜ – ɞɢɚɝɪɚɦɦɚ ɢ ɫɪɟɞɧɟɟ ɡɧɚɱɟɧɢɟ ɧɚɩɪɹɠɟɧɢɹ ɧɚ ɧɚɝɪɭɡɤɟ;
ɝ – ɞɢɚɝɪɚɦɦɚ ɢ ɫɪɟɞɧɟɟ ɡɧɚɱɟɧɢɟ ɬɨɤɚ ɜ ɧɚɝɪɭɡɤɟ
29
1.4.6.3. Ɉɞɧɨɮɚɡɧɵɣ ɞɜɭɯɩɨɥɭɩɟɪɢɨɞɧɵɣ ɜɵɩɪɹɦɢɬɟɥɶ
ɫɨ ɫɪɟɞɧɟɣ ɬɨɱɤɨɣ
ɗɬɚ ɫɯɟɦɚ ɩɪɟɞɫɬɚɜɥɹɟɬ ɫɨɛɨɣ ɞɜɚ ɨɞɧɨɩɨɥɭɩɟɪɢɨɞɧɵɯ ɜɵɩɪɹɦɢɬɟɥɹ, ɪɚɛɨɬɚɸɳɢɯ ɧɚ ɨɛɳɭɸ ɧɚɝɪɭɡɤɭ R
ɗȾɋ (ɪɢɫ. 1.10, ɛ) e
ɢ e2b.
2a
ɢ ɩɢɬɚɸɳɢɯɫɹ ɨɬ ɧɚɯɨɞɹɳɢɯɫɹ ɜ ɩɪɨɬɢɜɨɮɚɡɟ
d
ɋɯɟɦɚ ɨɛɟɫɩɟɱɢɜɚɟɬ ɩɪɨɯɨɠɞɟɧɢɟ ɬɨɤɚ ɱɟɪɟɡ ɧɚɝɪɭɡɤɭ ɜ ɬɟɱɟɧɢɟ ɨɛɨɢɯ
ɩɨɥɭɩɟɪɢɨɞɨɜ. ȼɨ ɜɪɟɦɹ ɩɨɥɨɠɢɬɟɥɶɧɨɝɨ ɩɨɥɭɩɟɪɢɨɞɚ ɪɚɛɨɬɚɟɬ ɩɟɪɜɚɹ ɩɨɥɨɜɢɧɚ ɜɬɨɪɢɱɧɨɣ ɨɛɦɨɬɤɢ (2ɚ). Ɍɨɤ ɢɞɺɬ ɨɬ ɩɥɸɫɚ ɜɬɨɪɢɱɧɨɣ ɨɛɦɨɬɤɢ ɬɪɚɧɫɮɨɪɦɚɬɨɪɚ ɱɟɪɟɡ ɞɢɨɞ VD1, ɧɚɝɪɭɡɤɭ R
ɢ ɧɚ ɫɪɟɞɧɸɸ ɬɨɱɤɭ ɜɬɨɪɢɱɧɨɣ ɨɛɦɨɬɤɢ. ȼ
d
ɷɬɨ ɜɪɟɦɹ ɤ ɚɧɨɞɭ ɞɢɨɞɚ VD2 ɩɪɢɥɨɠɟɧ ɦɢɧɭɫ, ɚ ɤ ɤɚɬɨɞɭ – ɩɥɸɫ, ɢ ɞɢɨɞ ɡɚɤɪɵɬ. ȼɨ ɜɪɟɦɹ ɨɬɪɢɰɚɬɟɥɶɧɨɝɨ ɩɨɥɭɩɟɪɢɨɞɚ ɤɚɪɬɢɧɚ ɦɟɧɹɟɬɫɹ: ɛɭɞɟɬ ɨɬɤɪɵɬ
ɞɢɨɞ VD2, ɚ ɞɢɨɞ VD1 – ɡɚɤɪɵɬ. ȼ ɷɬɨɬ ɩɨɥɭɩɟɪɢɨɞ ɬɨɤ ɩɪɨɬɟɤɚɟɬ ɡɚ ɫɱɺɬ
ɧɚɩɪɹɠɟɧɢɹ ɧɚ ɨɛɦɨɬɤɟ 2b. ɇɚ ɪɢɫ. 1.10, ɛ, ɜ, ɝ, ɞ
ɩɪɟɞɫɬɚɜɥɟɧɵ ɜɪɟɦɟɧɧɵɟ ɞɢɚ-
ɝɪɚɦɦɵ ɞɥɹ ɞɜɭɯɩɨɥɭɩɟɪɢɨɞɧɨɣ ɫɯɟɦɵ ɜɵɩɪɹɦɢɬɟɥɹ ɫɨ ɫɪɟɞɧɟɣ ɬɨɱɤɨɣ.
Ɋɢɫ. 1.10. Ɉɞɧɨɮɚɡɧɵɣ ɞɜɭɯɩɨɥɭɩɟɪɢɨɞɧɵɣ ɜɵɩɪɹɦɢɬɟɥɶ ɫɨ ɫɪɟɞɧɟɣ ɬɨɱɤɨɣ:
ɚ – ɫɯɟɦɚ ɞɜɭɯɩɨɥɭɩɟɪɢɨɞɧɨɝɨ ɜɵɩɪɹɦɢɬɟɥɹ ɫɨ ɫɪɟɞɧɟɣ ɬɨɱɤɨɣ; ɛ – ɞɢɚɝɪɚɦɦɚ
ɜɯɨɞɧɨɝɨ ɧɚɩɪɹɠɟɧɢɹ ɧɚ ɞɢɨɞɚɯ VD1 ɢ VD2; ɜ – ɞɢɚɝɪɚɦɦɚ ɢ ɫɪɟɞɧɟɟ ɡɧɚɱɟɧɢɟ
ɧɚɩɪɹɠɟɧɢɹ ɧɚ ɧɚɝɪɭɡɤɟ; ɝ – ɞɢɚɝɪɚɦɦɚ ɢ ɫɪɟɞɧɟɟ ɡɧɚɱɟɧɢɟ ɬɨɤɚ ɜ ɧɚɝɪɭɡɤɟ;
ɞ – ɬɨɤ ɜ ɩɟɪɜɢɱɧɨɣ ɨɛɦɨɬɤɟ ɬɪɚɧɫɮɨɪɦɚɬɨɪɚ
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