artykuły

Elementarz: tranzystor. Część 1.

117
28 marca 2007, 11:22 Ryszard Sobkowski
W komentarzach do bardziej zaawansowanych artykułów Czytelnicy często skarżą się, że nie mogą zrozumieć niektórych spośród poruszanych zagadnień, gdyż nie wiedzą, jak działa tranzystor. Rzeczywiście, wynoszone przez nas ze szkoły wiadomości, z wielu dziedzin nauki, zwykle nie są powiązane z ich praktycznym znaczeniem i zastosowaniami. W wyniku tej niedoskonałości procesu nauczania wiele osób, z całkiem niezłym wykształceniem, ma problemy z rozumieniem wielu rzeczy. Przykładem może być będący podstawą wszystkiego, co dzieje się na naszym komputerowym podwórku, tranzystor - coś zdecydowanie prostsze od młotka... Tymczasem fizyczne podstawy działania tranzystora i (prawie) całej technologii półprzewodników, ukryte są w programie pierwszej i drugiej klasy gimnazjum. Problem polega na tym, że ani nie wiedzą o tym realizujący ten program nauczyciele, ani nie wie o tym sam program. A autorom programu nie przeszło przez myśl powiązanie go z rzeczywistością. Chociaż, nieprawda - próbowali, ale w jaki sposób można powiązać teorię z czymś, o czym nie ma się pojęcia? Nadróbmy więc czym prędzej te niedoróbki...

Spis treści

Powtórka z fizyki - na luzie

Nie bójcie się, bez zaliczeń i egzaminów. Nie ma z czego! Małe zastrzeżenie - będziemy się tu posługiwać daleko idącymi uproszczeniami. Dobrych uczniów prosimy o wybaczenie uproszczeń... a tym gorszym sugerujemy, by skonfrontowali wyniesioną z tego materiału wiedzę z podręcznikami fizyki. Dlaczego? Bo będziemy się tu posługiwać modelem atomu Rutherforda-Bohra, który we współczesnym nauczaniu fizyki jest w niełasce. Ale ten model, jako najbardziej przejrzysty, jest dla nas najlepszy. Jak wygląda?

 

Atom, według Rutherforda i Bohra, składa się z jądra i krążących wokół niego elektronów. Ich orbity nie są przypadkowe, odpowiadają kwantowym poziomom energetycznym. Nie wnikając w kwantowe uwarunkowania, powiedzmy jedynie tyle, że praktycznie orbity tworzą warstwy, stąd określenia powłoki czy warstwy elektronowej. W każdej z nich może się znaleźć co najwyżej określona liczba elektronów - licząc od strony jądra odpowiednio 2, 8 i 8. Popatrzmy, jak wygląda atom naszego ulubionego pierwiastka - krzemu. I nie zwracając uwagi na kłębiące się wokół jądra elektrony bliższych warstw, zwróćmy jedynie uwagę na fakt, że w zewnętrznej warstwie, zwanej warstwą walencyjną, jest ich cztery. A tymczasem... Matka Natura chciałaby, by ich było osiem. Osiem elektronów to pojemność tej warstwy w atomach wszystkich pierwiastków obdarzonych większą liczbą warstw, a jeśli warstwa ta jest równocześnie warstwą zewnętrzną, czyli walencyjną, mamy do czynienia z pierwiastkiem szlachetnym (gazem szlachetnym). Atom krzemu jest więc "w pół drogi" do szlachectwa, ze swoimi czterema elektronami walencyjnymi. Jak sobie radzi? Łącząc się z czterema sąsiednimi atomami podczas procesu krystalizacji, atom krzemu niweluje lukę w swojej powłoce walencyjnej, to samo czynią sąsiednie, powstaje twór zwany monokryształem.

Strona:
rhqqZobacz profil
Poziom ostrzeżenia: 0%
rhqq2007.03.28, 11:33
!! Panie Ryszardzie !!

kłaniam sie nisko za to co Pan napisał!! wreszcie !! DZIEKUJE !!

nie ma to jak spora porcja wiedzy, czekam na wiecej smilies/wink.gif
lukaspl21Zobacz profil
Poziom ostrzeżenia: 0%
lukaspl212007.03.28, 11:40
CYTAT(rhqq @ 28 marca 2007, 11:33) <{POST_SNAPBACK}>
!! Panie Ryszardzie !!

kłaniam sie nisko za to co Pan napisał!! wreszcie !! DZIEKUJE !!

nie ma to jak spora porcja wiedzy, czekam na wiecej smilies/wink.gif

no dokładnie czekamy na następną odsłonę bo ciekaiwe sie zapowiada smilies/thumbup.gif
POZDRO
klimoZobacz profil
Poziom ostrzeżenia: 0%
klimo2007.03.28, 11:47
Bardzo ciekawy i napisany łatwym jezykiem art. Oby tak dalej smilies/thumbup.gif .
MenfisZobacz profil
Poziom ostrzeżenia: 0%
Menfis2007.03.28, 11:50
Dla mnie to nic nowego. To co powiedział pan Sobkowski jest w uproszczeniu, ale wg mnie to nie ma sensu.Pisanie artykułów o tranzystorach w takim uproszczeniu, ponieważ:
albo ktos chce znac elektronike albo nie i nie powinno go to obchodzic. Bo wiedza połowniczna do niczego dobrego nie prowadzi.
O ile pamietam w technikach elektronicznych jest to początek drugiej klasy?

EDIT, Chciałem dodać, ze osoby ktore myślą w przyszłości zabłysnąc w branży elektronicznej (tu komputery) to powinni skończyć technikum. A jezeli juz poszedł do Liceum bo "rodzice mu kazali" albo "tam tylko 3 lata" to chciałem powiedzieć, ze na studiach jest o 300% łatwiej po tecehnikum (mówie o dobrej szkole) niz szaremu obywatelowi po ogólniaku. Tak na marginesie to pamietam jak kiedys pomagalem mojemu starszemu bratu na studiach pojąć materiał o Diodach.

Nie chcesz mieć problemów na studiach, to idz do technikum. To jest jak wstepne przedszkole do szkoły podstawowej. Pozdro.
xoloxZobacz profil
Poziom ostrzeżenia: 0%
xolox2007.03.28, 11:50
Extra powinien być jeszcze konkurs smilies/bigsmile.gif zwiazany z tranzystorem.
el_presidenteZobacz profil
Poziom ostrzeżenia: 0%
el_presidente2007.03.28, 11:50
Super, smilies/thumbup.gif Brakowało czegoś takiego, mam nadzieję że cykl będzie się rozwijał.
*Konto usunięte*2007.03.28, 11:54
Ok, akurat teraz przerabiam ten temat, więc arciki mi się na pewno przydadzą smilies/bigsmile.gif I want more! hehe good job
DaRkstaR2111Zobacz profil
Poziom ostrzeżenia: 0%
DaRkstaR21112007.03.28, 11:57
Ten artykuł to odpowiedź redakcji na zarzuty o niski poziom

Dziękujemy !
bakoZobacz profil
Poziom ostrzeżenia: 0%
bako2007.03.28, 12:00

smilies/shocked.gif
kinnerZobacz profil
Poziom ostrzeżenia: 0%
kinner2007.03.28, 12:04
No tak przyjęty opis tranzystora i jego działania jest bardzo uproszczona, ale raczej wyjaśnia to co trzeba.

Ciekawskich zapraszam na fizykę - tam dowiesz się całej prawdy o świecie smilies/wink.gif
Zaloguj się, by móc komentować
1