Mavzuga doir masalalar - Solved problems

Mavzuga doir masalalar
1. Harorat 100 K dan 400 K gacha mavjud kremniy namunasining Xoll koeffitsiyenti –7.35 × 10–5 m3/C ga teng. Agar o’tkazuvchanligi 200 Ω-1m-1 ekanligi ma’lum bo’lsa, tok tashuvchi zaryadlar konsentratsiyasi va harakatchanligini hisoblang.
Berilgan:
O’tkazuvchanligi = 200 Ω-1 m-1.
Xoll koeffitsiyenti RH = –7.35×10-5 m3 C-1.
n–? μ–?
Yechilishi:
a) Elektronlar konsentratsiyasi (1)
(1) ifodadan ,
b) Biz bilamizki, o’tkazuvchanlik teng bo’ladi.
Yuqoridagi ifodadan harakatchanlik
Javob: Elektronlar konsentratsiyasi n=8.053×1022 m-3, harakatchanligi μ=0.0147 m2V-1s-1.
2. N tipidagi yarimo’tkazgich Xoll koeffitsiyenti 4.16×10–4 m3 C-1. O’tkazuvchanligi 108 Ω-1m-1. Xona haroratida uning ne zaryad tashuvchilari konsentratsiyasini va μe elektronlari harakatchanligini hisoblang.
Berilgan:
Xoll koeffitsiyenti RH=4.16×10-4 m-3C-1
O’tkazuvchanligi =108 Ω-1m-1.
yechilishi:
1) N tipidagi yarimo’tkazgich tok tashuvchilari konsentratsiyasi . Bu yerda negativ (-) ishora maydon yo'nalishini ko’rsatadi.
,
2) Elektronlar harakatchanligi
,
Javob: ,
3. N–tipidagi yarimo'tkazgichda elektronlar kontsentratsiyasi 2 × 1022 m-3 ni tashkil qiladi. Uning elektr o'tkazuvchanligi 112 Ω-1 m-1 ga tengdir. Elektronlarning harakatchanligini hisoblang.
Berilgan:
=112 Ω-1 m-1
ni = 2 × 1022 m-3
Yechilishi:
Xoll koeffitsiyenti
, ,
Javob:
4. Uzunligi 12 mm, eni 5 mm va qalinligi 1 mm bo’lgan yarimo’tkazgich kristali old tomondan orqa tomonga, yuzasiga perpendikulyar yo’nalgan 0,5 Vb·m-2 magnit oqimi berildi. Namuna orqali 20 mA tok o’tkazilganda, uning ko’ndalangi (eni) bo’ylab o’lchangan kuchlanishi 37 μV ga teng bo’ldi. Ushbu yarimo’tkazgichning Xoll koeffitsiyenti nimaga teng?
Berilgan:
Xoll kuchlanishi UH=37 μV=37×10-6 V
Materialning qalinligi l=1 mm=1×10-3 m
Tok IH=20 mA=20×10-3 A
Magnit oqimi zichligi B=0.5 Wb·m-2
Xoll koeffitsiyenti RH – ?
Yechilishi:
Xoll koeffitsiyenti quyidagi formuladan aniqlanadi:
,
Javob:
5. Kremniy namunasi uchun Xoll koeffitsiyenti 3.66×10–4 m3 C–1 ga teng. Namunaning solishtirma qarshiligi 8.93×10–3 Ω·m bo’lsa, elektronlar harakatchanligi va zaryad tashuvchilar konsentratsiyasi nimaga teng.
Berilgan:
Xoll koeffitsiyenti RH=3.66×10-4 m3 C-1.
Solishtirma qarshiligi ρ=8.93×10-3 Ω·m
,
Yechilishi:
1) Kovaklar konsentratsiyasi
,
2) Kovaklar harakatchanligi
O’tkazuvchanlik , ga teng bo’lib, bu yerda ga teng. Bu ifodadan harakatchanlik qiyidagi ko’rinishga teng bo’ladi
,
Javob:
6. Eni d = 1 cm va uzunligi l = 10 cm bo'lgan ingichka plastinka shaklida yarimo'tkazgich induktsiyasi B = 0,2 Tl bo’lgan bir jinsli magnit maydoniga joylashtirilgan. Induktsiya vektori plastinka tekisligiga perpendikulyar. Plastinka uchlariga (l yo'nalishida) doimiy kuchlanish U = 300 V beriladi, agar Xoll doimiysi RH = 0,1 m3 / K, solishtirma qarshilik esa ρ = 0,5 Ohm·m bo'lsa, plastinka qirralari orasidagi UH potentsiallar farqini aniqlang.
Berilgan:
d = 1 cm=0.01 m
l = 10 cm=0.1m
B = 0.2 Tl
U = 300 V
RH = 0.1 m3 K-1
Ρ = 0.5 Ω·m
UH ‒ ?
Yechilishi:
Xoll potentsiallar farqi quyidagi formula bo'yicha aniqlanadi
(1)
Yuqoridagi formuladagi elektr toki zichligi Om qonuning differensial shakliga ko’ra
(2)
bo’ladi. Yarimo’tkazgich plastinkani yassi kondensator deb, maydon kuchlanganligi potensiallar farqi bilan quyidagicha bog’langan:
, (3)
(2) va (3) ifodalarni (1) ga qo’yib quyidagini hosil qilamiz
(4)
Berilgan qiymatlarni (4) formulaga qo’yamiz.
Javob: UH = 1.2 V.
7. Magnit induksiyasi Xoll datchigi bilan o’lchanadi. Datchik itterbiydan qilingan bo’lib Xoll koeffitsiyenti 35 ∙ 10-11 m3/C ni tashkil qiladi. Agar datchikka 10 V kuchlanish berilsa, b×d×l= 1×10×10 mm o’lchamdagi datchik yordamida magnit induksiyasining qanday minimal qiymatini o’lchash mumkin? Itterbiyning solishtirma qarshiligi 30∙10-6 Ohm∙cm. Registratsiya qiluvchi kuchaytirgich doimiy tokning minimal 1 μV kuchlanishini o’lchay oladi.
Berilgan:
RH = 35·10-11 m3K-1
U = 10 V
UH = 1μV=10-6 V
b×d×l = 1×10×10 mm=10-3×10-2×10-2m
ρ = 30×10-6 Ω·cm
Bmin ‒ ?
Yechilishi:
Xoll kuchlanishi quyidagi formula yordamida aniqlanadi
(1)
(1) ifodadan (2),
bo’ladi, bu yerda tok zichligi quyidagiga teng.
(3)
(3) ifodani (2) ga qo’yib, quyidagi (4) ifodani olamiz
(4)
Barcha qiymatlarni (4) ifodaga qo’yib hisoblaymiz.
Javob: Ushbu Xoll datchigi yordamida magnit induksiyasining minimal 0.86 mT qiymatini o’lchash mumkin.
|