các linh kiện điện tử thụ động , chương 2

Nhìn vào phần mạch điện thực của một thiết bị điện tử ta thấy có những mạch đơn giản chỉ gồm m-ơi linh kiện, nh-ng có những mạch điện cực kỳ phức tạp làm ta có cảm giác nh- lạc vào một rừng điện tử. Các linh kiện trong một mạch điện tử phần lớn là các điện trở, tụ điện, cuộn cảm, bóng bán dẫn, điot bán dẫn, các vi mạch (IC) và các linh kiện khác. Các linh kiện vừa nêu trên là những linh kiện thông dụng, chiếm đa số các linh kiện trong máy....
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
các linh kiện điện tử thụ động , chương 2 Ch-¬ng 2 c¸c linh kiÖn ®iÖn tö thô ®éng Nh×n vµo phÇn m¹ch ®iÖn thùc cña mét thiÕt bÞ ®iÖn tö ta thÊy cã nh÷ngm¹ch ®¬n gi¶n chØ gåm m-¬i linh kiÖn, nh-ng cã nh÷ng m¹ch ®iÖn cùc kú phøct¹p lµm ta cã c¶m gi¸c nh- l¹c vµo mét rõng ®iÖn tö. C¸c linh kiÖn trong métm¹ch ®iÖn tö phÇn lín lµ c¸c ®iÖn trë, tô ®iÖn, cuén c¶m, bãng b¸n dÉn, ®iot b¸ndÉn, c¸c vi m¹ch (IC) vµ c¸c linh kiÖn kh¸c. C¸c linh kiÖn võa nªu trªn lµ nh÷nglinh kiÖn th«ng dông, chiÕm ®a sè c¸c linh kiÖn trong m¸y. Ch-¬ng nµy giíi thiÖuc¸c lo¹i linh kiÖn ®iÖn tö thô ®éng trong c¸c m¹ch ®iÖn tö lµ ®iÖn trë, tô ®iÖn vµcuén c¶m .2.1. C¬ së vËt lý cña c¸c linh kiÖn ®iÖn tö . C¸c vËt liÖu ®-îc sö dông ®Ó chÕ t¹o c¸c linh kiÖn ®iÖn tö bao gåm c¸c chÊtdÉn ®iÖn, c¸ch ®iÖn, b¸n dÉn, vËt liÖu tõ ...Khi sö dông c¸c vËt liÖu ®Ó chÕ t¹o c¸clinh kiÖn ®iÖn tö ta kh«ng chØ quan t©m ®Õn c¸c tÝnh chÊt ®iÖn tõ cña chóng mµcßn ph¶i quan t©m ®Õn c¸c ®Æc tÝnh c¬ - lý - ho¸ cña vËt liÖu d-íi t¸c ®éng cñac¸c th«ng sè m«i tr-êng nh- nhiÖt ®é, ®é Èm , ¸p suÊt, møc phãng x¹, chÞu lùcnÐn, lùc uèn, chÞu va ®Ëp, ®é mµi mßn, møc biÕn d¹ng.... §iÒu ®ã ®Æc biÖt quanträng ®èi víi c¸c m¸y ®iÖn tö sö dông trong ®iÒu kiÖn nhiÖt ®é nãng Èm nh- ën-íc ta. §Ó thÊy râ ®-îc c¸c qu¸ tr×nh vËt lý diÔn ra trong c¸c linh kiÖn cÇn s¬l-îc ®iÓm l¹i c¬ së vËy lý cña chóng .Ta sÏ nghiªn cøu tãm t¾t tr¹ng th¸i vÜ m«cña vËt chÊt vµ ®Æc ®iÓm cÊu tróc cña chÊt r¾n.2.1.1. Tr¹ng th¸i vÜ m« cña vËt chÊt. VËt lý kinh ®iÓn chia vËt chÊt trong ba tr¹ng th¸i : khÝ, láng vµ r¾n. Cßntr¹ng th¸i Plasma cã thÓ coi lµ tr¹ng th¸i thø 4 cña vËt chÊt. ë thÓ khÝ trong ®iÒu kiÖn ¸p suÊt b×nh th-êng cña khÝ quyÓn trong 1m3 cã2,3.1025 ph©n tö khÝ lý t-ëng. Kho¶ng c¸ch gi÷a c¸c ph©n tö khÝ lín h¬n m-êi lÇnkÝch th-íc ph©n tö. C¸c ph©n tö khÝ chuyÓn déng tù do vµ kh«ng ®éng ch¹m ®ÕnphÇn tö bªn c¹nh. C¸c chÊt khÝ ch-a bÞ ion ho¸ ®Òu lµ c¸c chÊt ®iÖn m«i (c¸ch®iÖn ). ë thÓ láng c¸c ph©n tö xÝch l¹i gÇn nhau h¬n nhiÒu so víi thÓ khÝ. Chónglu«n kÕt hîp l¹i víi nhau råi l¹i t¸ch ra t¹o thµnh tr¹ng th¸i kh«ng bÒn v÷ng cñachÊt láng. C¸c ph©n tö cña ch¸t láng cã thÓ ë tr¹ng th¸i trung tÝnh hoÆc ph©n cùcthµnh nh÷ng ion. C¸c chÊt láng hoÆc dung dÞch cã liªn kÕt ion ®Òu dÉn ®iÖn, cßnkhi chóng ë tr¹ng th¸i trung tÝnh hoÆc ph©n cùc yÕu th× chóng lµ chÊt ®iÖn m«i. ë thÓ r¾n c¸c ph©n tö vËt chÊt liªn kÕt chÆt chÏ víi nhau. CÇn nhÊn m¹nhr»ng phÇn lín c¸c linh kiÖn ®iÖn tö ®-îc chÕ t¹o tõ c¸c vËt liÖu ë thÓ r¾n. Tr¹ng th¸i Pasma cã thÓ coi lµ tr¹ng th¸i thø t- cña vËt chÊt. Nã ®-îc t¹othµnh trong ®iÒu kiÖn cña c¸c ®iÖn tr-êng cùc m¹nh hoÆc ®èt c¸c chÊt khÝ ë nhiÖt®é cao. ë tr¹ng th¸i nµy vËt chÊt bao gåm c¸c ion d-¬ng, c¸c ion ©m vµ c¸c ®iÖntö tù do. C¸c ®iÖn tö nµy ®-îc gi÷ trong ®iÖn tr-êng cña c¸c ®iÖn tÝch khèi d-¬ngcña c¸c nguyªn tö ®· mÊt trung hoµ vÒ ®iÖn.2.1.2. §Æc ®iÓm cÊu tróc vµ sù ph©n bè cña ®iÖn tö trong chÊt r¾n. 37 Sù ph©n bè cña ®iÖn tö trong chÊt r¾n quyÕt ®Þnh tÝnh chÊt ®iÖn cña chÊtr¾n ®ã. ChÊt r¾n cã thÓ cã cÊu tróc tinh thÓ, v« ®Þnh h×nh, d¹ng thuû tinh hoÆc cÊutróc phøc hîp. PhÇn lín c¸c chÊt r¾n sö dông c¸c linh kiÖn cã cÊu tróc tinh thÓ , ë®ã c¸c nguyªn tö hoÆc c¸c ion ®-îc s¾p xÕp mét c¸ch ®Òu ®Æn theo mét quy luËttuÇn hoµn nhÊt ®Þnh. Sù ph©n bè cña ®iÖn tö trong vËt r¾n tu©n theo thuyÕt cÊu t¹o nguyªn tö, ë®ã ®iÖn tö chuyÓn ®éng xung quanh h¹t nh©n mang c¶ tÝnh chÊt sãng lÉn h¹t. Quü®¹o cña c¸c ®iÖn tö lµ quü ®¹o elÝp. Mçi quü ®¹o ®Æc tr-ng cho mét møc n¨ngl-îng cña ®iÖn tö trong nguyªn tö. Khi chuyÓn ®éng xung quanh h¹t nh©n ®iÖn tö®Æc tr-ng bëi momen l-îng tö. Ng-êi ta dïng 4 sè l-îng tö ®Æc tr-ng nh- sau : + Sè l-îng tö chÝnh n (n = 1,2,3,....) X¸c ®Þnh møc n¨ng l-îng cñamét quü ®¹o quay cña ®iÖn tö m eq 2 e W (2.1) 8( 0 ) 2 h 2 n 2 Trong ®ã: me - Khèi l-îng cña ®iÖn tö qe - ®iÖn tÝch cña ®iÖn tö h - H»ng sè Pl¨ng Theo c¸c møc n¨ng l-îng øng víi n = 1, 2, 3.....ng-êi ta ®Æt tªn t-¬ng ønglµ c¸c møc n¨ng l-îng K, L, M ..... + Sè l-îng tö phô ( sè l-îng tö momen quü ®¹o) : §èi víi mét hÖ gåmnhiÒu ®iÖn tö th× møc n¨ng l-îng cho phÐp cña mçi ®iÖn tö theo lý thuyÕt Pauli l¹iph©n thµnh nhiÒu møc nhá ®Æc tr-ng b»ng sè l-îng tö phô, ký hiÖu lµ .  = 0, 1, 2, 3...; líp cã  = 0 lµ líp S;líp cã  = 1 lµ líp plíp cã  = 2 lµ líp d. §iÖn tö quay quanh h¹t nh©n cã momen ®éng l-îng M tÝnh theo c«ng thøc: h M     1  (2.2) 2π + Sè l-îng tö tõ (ký hiÖu Mz), nã lµ h×nh chiÕu cña momen quü ®¹o lªnmét ph-¬ng z nµo ®ã: h M Z = mZ (2.3) 2 mZ= 0, 1, 2, 3,.....  + Sè l-îng tö Spin : ®Æc tr-ng cho momen quay cña ®iÖn tö xung quanhtrôc cña nã, ký hiÖu lµ Mez: h Mez = mS (2.4) 2 1 1 mS cã gi¸ trÞ + hoÆc - . 2 2 Theo ý nghÜa cña sè c¸c l-îng tö trªn th× 3 sè l-îng tö ®Çu n, , mZ x¸c®Þnh vÞ trÝ cña ®iÖn tö trong nguyªn tö : cßn sè mS chØ râ chiÒu quay cña ®iÖn töxung quanh trôc cña nã. Theo lý thuyÕt Pauli th× trong mét nguyªn tö kh«ng bao38giê tån t¹i hai ®iÖn tö cã cïng 4 ...