Понятие и общая характеристика приборов - излучателей или приемников электромагнитных волн. Описание детекторных радиоприемников, принципы работы диода и триода. Устройство транзистора, свойства полупроводников, особенности возникновения p-n перехода.
Подобно световым волнам, радиоволны могут практически без потерь распространяться на большие расстояния в земной атмосфере, и это делает их полезнейшими носителями закодированной информации. После появления уравнений Максвелла стало ясно, что они предсказывают существование неизвестного науке природного явления - поперечных электромагнитных волн, представляющих собой распространяющиеся в пространстве со скоростью света колебания взаимосвязанных электрического и магнитного поля. В этом преломлении скорость распространения электромагнитных волн в вакууме оказалась столь важной и фундаментальной вселенской константой, что ее обозначили отдельной буквой с в отличие от всех прочих скоростей, которые принято обозначать буквой v.Первые приемники электромагнитных колебаний использовали когереры, а чуть позже полупроводниковые детекторы Эффект детектирования, другими словами, преобразования переменного напряжения в постоянный ток - выпрямления был известен еще до изобретения радиоприемника. Еще в 1874 г. английский физик К.Ф.Браун (кстати, получивший совместно с Маркони нобелевскую премию в 1906 г. за открытие радио; Попов к этому времени умер, а Нобелевская премия дается только живым) открыл выпрямляющее действие точечных контактов на полупроводниковом кристалле. Эти хлипкие устройства с иголочками оставались основным элементом входной цепи приемника, хотя имели невысокую чувствительность, были не стабильны и требовали индивидуальной настройки - надо было найти то место на полупроводниковом кристалле, где иголка из проводника и кристалл обеспечивали детектирование. Но детекторные приемники имели большой недостаток - они работали при большом входном сигнале.Если потенциалы катода и анода одинаковы и анод располагается достаточно близко к катоду, то часть электронов попадет на анод, и во внешней цепи (проводнике, соединяющем анод с катодом) будет течь небольшой ток. Если между катодом и анодом включить источник напряжения плюсом к аноду, то потенциал анода будет положительным по отношению к катоду. Под воздействием возникшего внутри диода электрического поля электроны будут двигаться к аноду, и во внешней цепи потечет сильный ток. Если изменить полярность источника питания, то есть минус подсоединить к аноду, а плюс - к катоду, то внутри диода возникнет тормозящее электрическое поле, которое будет отталкивать электроны от анода, и ток во внешней цепи будет равен нулю. Зависимость тока I, протекающего через диод, от напряжения V, приложенного к диоду называется вольтамперной характеристикой диода.Триод отличался от диода тем, что между катодом и анодом располагался еще один электрод - сетка, предназначенный для управления потоком электронов. Между катодом и анодом включается источник питания (100 - 200 В), создающий сильное электрическое поле, заставляющее электроны двигаться к аноду. Источник напряжения, включенный между сеткой и катодом (единицы вольт), минусом подключен к сетке и создает тормозящее для электронов поле. Так как сетка расположена вблизи катода, то поле, создаваемое ей, может полностью скомпенсировать ускоряющее для электронов поле, создаваемое анодом. При напряжении на сетке, меньшем напряжения запирания, электроны не могут приблизиться к сетке, анодный ток ІА равен нулю, лампа заперта.После триода появились многоэлектродные лампы: тетрод - с двумя сетками, пентод - с тремя сетками, октод - с четырьмя и пентагрид - с пятью сетками. Сразу вслед за изобретением точечного транзистора Шокли предложил структуру плоскостного транзистора, но он не был в состоянии проверить свою теорию работы этого прибора просто потому, что в то время еще не существовало путей создания плоскостного транзистора. Атомы и германия и кремния на внешней электронной оболочке содержат по четыре электрона, как показано ниже на рисунке. Поэтому атомы образуют кристаллическую решетку, в которой каждый атом “отдает в совместное пользование” свои четыре электрона соседним четырем атомам. И таким образом, каждый атом имеет на внешней оболочке по восьми электронам, движущимся по немыслимым орбитам.В полупроводнике р-типа дырки, находящиеся вблизи р-п перехода, движутся к полупроводнику п-типа, где есть свободные электроны. В свою очередь, электроны из полупроводника п-типа движутся через р-п переход в сторону полупроводника р-типа. Рассмотрим, что происходит, когда к р-п переходу прикладывается напряжение от внешнего источника. р-п переход смещен в прямом направлении р-п переход смещен в обратном направлении Если “минус” источника соединен с полупроводником п-типа, а “плюс” - с полупроводником р-типа, то это приведет к появлению новых электронов и дырок и движению их к р-п переходу. Если поменять полярность источника, то есть подсоединить плюс источника к полупроводнику п-типа, а минус - к полупроводнику р-типа, то электроны и дырки будут удаляться от р-п перехода, и величина барьера увеличится.Живые объекты излучают электромагнитные волны. Движение зарядов в организме человека связано с метаболическими процессами, происходящими в органи
План
Содержание
Введение
1. Детекторные радиоприемники
2. Принципы работы диода
3. Принципы работы триода
4. Транзисторы
5. Полупроводники
Заключение
Список литературы:
Вывод
Живые объекты излучают электромагнитные волны. Клетки, ткани и органы являются структурами с точными электрическими характеристиками. Движение зарядов в организме человека связано с метаболическими процессами, происходящими в организме. Огромное количество биохимических реакций сопровождается разнообразными частотными характеристиками собственного электромагнитного излучения.
Бурное развитие отраслей народного хозяйства привело к использованию во всех промышленных производствах, в медицине и в быту электромагнитных волн. Причем в ряде случаев человек оказывается подвержен их воздействию. Электромагнитные волны, взаимодействуя с тканями тела человека, вызывают определенные функциональные изменения. При интенсивном облучении эти изменения могут оказать вредное воздействие на организм человека.
Человек «приручает» электромагнитные волны, создает все более безопасные бытовые приборы, ведь знание природы воздействия электромагнитных волн на организм человека, норм допустимых облучений, методов контроля интенсивности излучений и средств защиты от них является совершенно необходимым для дальнейшего успешного их применения все в более новых отраслях науки и техники.
Список литературы
1. Аксенович Л. А. Физика в средней школе: Теория. Задания. Тесты: Учеб. пособие для учреждений, обеспечивающих получение общ. сред, образования / Л. А. Аксенович, Н.Н.Ракина, К. С. Фарино; Под ред. К. С. Фарино. - Мн.: Адукацыя i выхаванне, 2004. - C. 437-440.
