GIÁO TRÌNH LINH KIỆN ĐIỆN TỬ TCN ĐIỆN TỬ CN

Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (5.05 MB, 169 trang )

GIÁO TRÌNH
Mô đun: LINH KIỆN ĐIỆN TỬ
NGHỀ: ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP
TRÌNH ĐỘ: TRUNG CẤP
1
Mục Lục
Mục Lục 1
BÀI 1 6
MỞ ĐẦU 6
Mục tiêu 6
1. Vật liệu dẫn điện và cách điện 6
1.1 Vật liệu dẫn điện: 6
1.2. Vật liệu cách điện 9
2. Các hạt mang điện và dòng điện trong môi trường 12
2.1 Dòng điện trong kim loại 12
2.2 Dòng điện trong chất điện phân 14
2.4: Dòng điện trong chất bán dẫn 17
1. Điện trở 25
Một số loại biến trở khác 29
29
1.3 Cấu tạo 29
1.4 Cách đọc, đo, cách mắc điện trở 29
Bài tập 2: Thực hành đọc điện trở trên vi mạch. Báo cáo nộp về cho giáo viên .41
Bài tập 3: Thực hành đo điện trở bằng đồng hồ VOM. So sánh kết quả đọc vạch
màu với kết quả đo được. Cho nhận xét? 41
2. Tụ điện 41
2.1 Ký hiệu tụ điện 41
2.2Cấu tạo của tụ điện 41
2.3 Phân loại tụ điện 41
2.4 Cách đọc, đo và cách mắc tụ điện 43
2.4.1 Cách đọc 43

3. Cuộn Cảm 49
3.1 Ký hiệu 49
3.3 Ứng dụng cuộn cảm : 50
BÀI 3 61
LINH KIỆN BÁN DẪN 61
2
Giới thiệu: 61
Mục tiêu thực hiện: Học xong bài học này học viên có khả năng: 61
1. Khái niệm chất bán dẫn 61
1.2 Chất bán dẫn loại N 62
2 Tiếp giáp P-N 63
2.5 Các mạch ứng dụng dùng diode 71
2.6 Lặp mạch nguồn một chiều đơn giản 71
Bài tập thực hành của học viên 72
II. HỌC TẬP TẠI XƯỞNG THỰC HÀNH VỀ CÁC NỘI DUNG:NHẬN
DẠNG, XÁC ĐỊNH CỰC TÍNH VÀ CHẤT LƯỢNG ĐIỐT BÁN DẪN 76
3. Transistor BJT 89
3.1 Cấu tạo và phân loại 89
3.2 Nguyên lý làm việc 89
Bài 3.12*: Cho mạch như Hình dưới đây: 102
I.Trả lời các câu hỏi và bài tập 102
Nhận dạng, xác định các cực, chất lượng tranzito, Lắp ráp, cân chỉnh các kiểu mạch
cơ bản, các kiểu mạch định thiên 104
4.1 Cấu tạo 109
Transistor đơn nối gồm một nền là thanh bán dẫn loại N pha nồng độ rất thấp. Hai
cực kim loại nối vào hai đầu thanh bán dẫn loại N gọi là cực nền B1 và B2. Một dây
nhôm nhỏ có đường kính nhỏ cỡ 0,1 mm được khuếch tán vào thanh N tạo thành một
vùng chất P có mật độ rất cao, hình thành mối nối P-N giữa dây nhôm và thanh bán
dẫn, dây nhôm nối chân ra gọi là cực phát E 110
UJT ≡ Uni Junction Transistor là transistor đơn nối 110

B1: Base 1: cực nền 1 110
B2: Base 2: cực nền 2 110
E: Emitter: cực phát 110
Transistor đơn nối có thể vẽ mạch tương đương gồm 2 điện trở RB1 và RB2 nối từ
cực B1 đến cực B2 gọi chung là điện trở liên nền RBB và một diode nối từ cực E
vào thanh bán dẫn ở điểm B 110
Ta có : RBB = RB1 + RB2 110
Mạch tương đương với cấu tạo của UJT 110
4.2 Nguyên lý làm việc 110
5 Transistor Trường (FET) 115
3
6.4 Nhận dạng, kiểm tra và xác định cực tính và chất lượng của SCR, TRIAC,DIAC
148
Xác định cực tính và chất lượng của SCR như Hình 3.63 149
Mở đầu 154
1. Điện trở quang (Phortoresistor) 154
1.1 Cấu tạo- ký hiệu- hình dạng: 154
1.2 Đặc tính của điện trở quang 155
1.3 Ứng dụng: 155
2. Diode quang 156
3. Transistor quang (Phototransistor) 158
3.1 Cấu tạo: 158
3.2 Các mạch ứng dụng dung quang tranisitor 159
4. Các bộ ghép quang 160
MÔ ĐUN LINH KIỆN ĐIỆN TỬ
Mã mô đun: MĐ12
Vị trí, tính chất, ý nghĩa và vai trò của mô đun
4
+ Vị trí của mô đun: Mô đun được bố trí dạy sau khi học xong các môn học
cơ bản chuyên môn như linh kiện điện tử, đo lường điện tử, mạch điện tử và

học trước khi học các mô đun chuyên sâu như vi xử lý, PLC
+ Ý nghĩa và vai trò của mô đun
Linh kiện điện tử là tập hợp tất cả các vật liệu, linh kiện cần thiết để
tạo nên các mạch điện tử, bằng cách ghép nối các linh kiện trong một mạch
điện tử và làm cho nó hoạt động. Vì thế, việc hiểu nguyên lý làm việc của
vật liệu, linh kiện, đánh giá đầy đủ các đặc tính, ứng dụng các giá trị của
chúng là việc đầu tiên một
người thợ sửa chữa, lắp ráp thiết bị điện tử phải tìm hiểu.
Đối với học viên thì cuốn sách này sẽ giúp tìm hiểu các thông số kỹ
thuật, tính năng và ứng dụng của các vật liệu, linh kiện điện tử.
Nếu mục đích của công việc là có kiến thức và kỹ năng để sửa chữa thì
việc
làm hiệu quả nhất của học viên là hiểu rõ các tính năng, thực hiện được cách
đo kiểm tra các thông số các vật liệu, linh kiện, ứng dụng thực tế và thay thế
các vật
liệu, linh kiện đã bị hỏng.
Hy vọng rằng cuốn giáo trình này đề cập đựơc phần lớn những lĩnh
vực mà học viên cần biết để sao cho những mạch điện tử trở thành đối tượng
dễ hiểu, dễ lắp ráp, sửa chữa và đem lại cho học viên những thông tin cần
biết.
+ Tính chất của mô đun: Là mô đun kỹ thuật cơ sở
Mục tiêu của mô đun
+ Về kiến thức:
– Phân tích được cấu tạo nguyên lý các linh kiện kiện điện tử thông dụng.
– Nhận dạng chính xác ký hiệu của từng linh kiện, đọc chính xác trị số của chúng
+ Về kỹ năng:
– Đo, kiểm tra được hư hỏng của các linh kiện điện tử
+ Về thái độ:
– Rèn luyện tính tỷ mỉ, chính xác và an toàn vệ sinh công nghiệp
Nội dung của mô đun

STT Tên các bài trong mô đun Thời gian
5
Tổng
số
Lý
thuyết
Thực
hành
Kiểm tra
1 Mở đầu 4 2 2
2 Linh kiện thụ động 16 4 11 1
3 Linh kiện bán dẫn 28 10 16 2
4 Linh kiện quang điện tử 12 4 7 1
Cộng: 60 20 36 4
6
BÀI 1
MỞ ĐẦU
Mã bài: MĐ12 -01
Giới thiệu:
Vật liệu dùng trong lĩnh vực điện tử gồm có vật liệu dẫn điện, vật liệu cách
điện, vật liệu từ tính.
Mục tiêu
Học xong bài học này học viên có năng lực:
– Phát biểu đúng chức năng các loại vật liệu dẫn điện, cách điện và vật liệu từ
dùng trong lĩnh vực điện tử,
– Nhận dạng và xác định được chất lượng các loại vật liệu kể trên.
– Trình bày đúng phạm vi ứng dụng của các loại vật liệu kể trên.
Nội dung chính
1. Vật liệu dẫn điện và cách điện
Mục tiêu:

+ Biết được được đặc tính của vật liệu dẫn điện và cách điện
+ Biết được phạm vi ứng dụng của một số chất dẫn điện thông dụng
+ Biết được độ bền về mức điện áp chịu đựng được
1.1 Vật liệu dẫn điện:
Vật liệu dẫn điện là vật chất mà ở trạng thái bình thường có các điện tích tự
do. Nếu đặt những vật liệu này vào trong một trường điện, các điện tích sẽ
chuyễn động theo hướng nhất định của trường và tạo thành dòng điện, người ta
gọi vật liệu có tính dẫn điện.
Vật liệu dẫn điện dùng trong lĩnh vực điện tử gồm các kim loại và các hợp
kim.
Các đặc tính kỹ thuật của vật liệu dẫn điện là:
– Điện trở suất
– Hệ số nhiệt
– Nhiệt độ nóng chảy
– Tỷ trọng
Các thông số và phạm vi ứng dụng của các vật liệu dẫn điện thông thường
được giới thiệu trong Bảng 1.1 dưới đây:
7
B¶ng 1.1: Vật liệu dẫn điện
TT Tên vật
liệu
Điện
trở suẩt
ρ
Ωmm
2
/
m
Hệ số
nhiệt

α
Nhiệt
độ
nóng
chảy
t
0
C
Tỷ
trọng Hợp kim Phạm vi
ứng
dụng
Ghi chú
1 Đồng đỏ
hay đồng
kỹ thuật
0,0175 0,004 1080 8,9 Chủ yếu
dùng làm
dây dẫn
2 Thau (0,03 –
0,06)
0,002 900 3,5 Đồng với
kẽm
– Các lá
tiếp xúc
– Các
đầu nối
dây
3 Nhôm 0,028 0,0049 660 2,7 – Làm
dây dẫn

điện
– Làm lá
nhôm
trong tụ
xoay
– Làm
cánh toả
nhiệt
– Dùng
làm tụ
điện (tụ
hoá)
– Bị ôxyt
hoá
nhanh,
tạo thành
lớp bảo
vệ, nên
khó hàn,
khó ăn
mòn
– Bị hơi
nước mặn
ăn mòn
4 Bạc 960 10,5 – Mạ vỏ
ngoài
dây dẫn
để sử
dụng
hiệu ứng

mặt
ngoài
trong
lĩnh vực
siêu cao
8
tần
5 Nic ken 0,07 0,006 1450 8,8 – Mạ vỏ
ngoài
dây dẫn
để sử
dụng
hiệu ứng
mặt
ngoài
trong
lĩnh vực
siêu cao
tần
Có giá
thành rẻ
hơn bạc
6 Thiếc 0,115 0,0012 230 7,3 Hợp chất
dùng để làm
chất hàn
gồm:
– Thiếc 60%
– Chì 40%
– Hàn
dây dẫn.

– Hợp
kim thiếc
và chì có
nhiệt độ
nóng
chảy
thấp hơn
nhiệt độ
nóng
chảy của
từng kim
loại thiếc
và chì
Chất hàn
dùng để
hàn trong
khi lắp
ráp linh
kiện điện
tử
7 Chì 0,21 0,004 330 11,4 – Cầu chì
bảo vệ
quá dòng
– Dùng
trong ac
qui chì
– Vỏ bọc
cáp chôn
Dùng làm
chát hàn

(xem
phần trên)
8 Sắt 0,098 0,0062 1520 7,8 – Dây săt
mạ kem
làm dây
dẫn với
– Dây sắt
mạ kẽm
giá thành
hạ hơn
9
tải nhẹ
– Dây
lưỡng
kim gồm
lõi sắt vỏ
bọc đồng
làm dây
dẫn chịu
lực cơ
học lớn
dây đồng
– Dây
lưỡng
kim dẫn
điện gần
như dây
đồng do
có hiệu
ứng mặt

ngoài
9 Maganin 0,5 0,0000
5
1200 8,4 Hợp chất
gồm:
– 80% đồng
– 12%
mangan
– 2% nicken
Dây điện
trở
10 Contantan 0,5 0,0000
05
1270 8,9 Hợp chất
gồm:
– 60% đồng
– 40%
nicken
– 1%
Mangan
Dây điện
trở nung
nóng
11 Niken –
Crôm
1,1 0,0001
5
1400
(nhiệ
t độ

làm
việc:
900)
8,2 Hợp chất
gồm:
– 67%
Nicken
– 16% sắt
– 15% crôm
– 1,5%
mangan
– Dùng
làm dây
đốt nóng
(dây mỏ
hàn, dây
bếp điện,
dây bàn
là)
1.2. Vật liệu cách điện
Các đặc tính kỹ thuật của vật liệu cách điện:
•
Độ bền về điện là mức điện áp chịu được trên đơn vị bề dày mà không bị
đánh thủng.
•
Nhiêt độ chịu được,
•
Hằng số điện môi,
•
Góc tổn hao: tg

δ
10
•
Tỷ trọng.
Các thông số và phạm vi ứng dụng của các vật liệu cách điện thông thường
được giới thiệu trong Bảng 1.2 dưới đây:
Bảng 1.2 vật liệu cách điện
TT Tên vật
liệu
Độ bền
về điện
(kV/m
m)
t
0
C
chịu
đựng
Hằng
số điện
môi
Góc
tổn
hao
Tỷ
trọng
Đặc
điểm
phạm vi ứng
dụng

1 Mi ca 50-100 600 6-8 0,000
4
2,8 Tách
được
thành
từng
mảnh
rất
mỏng
– Dùng trong
tụ điện
– Dùng làm
vật cách điện
trong thiết bị
nung nóng
(VD:bàn là)
2 Sứ 20-28 1500-
1700
6-7 0,03 2,5 – Giá đỡ cách
điện cho
đường dây
dẫn
– Dùng trong
tụ điện, đế
đèn, cốt cuộn
dây
3 Thuỷ
tinh
20-30 500-
1700

4-10 0,000
5-
0,001
2,2-4
4 Gốm không
chịu
được
không
chịu
được
1700-
4500
0,02-
0,03
4 – Kích
thước
nhỏ
– Dùng trong
tụ điện
11
điện áp
cao
nhiệt
độ lớn
nhưng
điện
dung
lớn
5 Bakêlit 10-40 4-4,6 0,05-
0,12

1,2
6 Êbônit 20-30 50-60 2,7-3 0,01-
0,015
1,2-1,4
7 Pretspa
n
9-12 100 3-4 0,15 1,6 Dùng làm cốt
biến áp
8 Giấy
làm tụ
điện
20 100 3,5 0,01 1-1,2 Dùng trong
tụ điện
9 Cao su 20 55 3 0,15 1,6 – Làm vỏ bọc
dây dẫn
– Làm tấm
cách điện
10 Lụa
cách
điện
8-60 105 3,8-4,5 0,04-
0,08
1,5 Dùng trong
biến áp
11 Sáp 20-25 65 2,5 0,000
2
0,95 Dùng làm
chất tẩm sấy
biến áp, động
cơ điện để

chống ẩm
12 Paraphi
n
20-30 49-55 1,9-
2,2
Dùng làm
chất tẩm sấy
biến áp, động
cơ điện để
12
chống ẩm
13 Nhựa
thông
10-15 60-70 3,5 0,01 1,1 – Dùng làm
sạch mối hàn
– Hỗn hợp
paraphin và
nhựa thông
dùng làm
chất tẩm sấy
biến áp, động
cơ điện để
chống ẩm
14 Êpoxi 18-20 1460 3,7-3,9 0,013 1,1-1,2 Hàn gắn các
bộ kiện điện-
điện tử
15 Các
loại
plastic
(polyet

ylen,
polyclo
vinin)
Dùng làm
chất cách
điện
2. Các hạt mang điện và dòng điện trong môi trường
Mục Tiêu:
+ Biết được cách xắp xếp tuần hoàn của mạng tinh thể kim loại
+Biết được bản chất của dòng điện trong kim loại khi có điện trường và khi
không có điện trường
2.1 Dòng điện trong kim loại
Trong kim loại ,các nguyên tử bị mất electron hóa trị trở thành các ion dương
13
các ion dương sắp xếp một cách tuần hoàn trật tự tạo nên mạng tinh thể kim loại
• Các electron hóa trị tách khỏi nguyên tử chuyển động hỗn loạn trong mạng
tinh thể, gọi là các electron tự do
• Sự mất trật tự của mạng tinh thể đã cản trởchuyển động của các electron .
• Electron chuyển động ngược chiều điện trường dưới tác dụng của lực điện trường.
2.1.1 Bản chất dòng điện trong kim loại :
Khi không có điện trường ngoài : Các electron tự do chỉ chuyển động nhiệt
hỗn loạn
Hình 1.1: Dòng điện trong kim loại khi không có điện trường ngoài
Vậy : Khi không có điện trường ngoài, trong kim loại không có dòng điện
2.1.2 Khi có điện trường ngoài (tức là đặt vào hai đầu vật dẫn một hiệu điện
thế)
Các electron tự do chịu tác dụng của lực điện trường, chúng có thêm một
chuyển động phụ theo một chiều xác định ngược chiều điện trường; đó là chuyển
động có hướng của các electron; nghĩa là trong kim loại xuất hiện dòng điện
14

Hình 1.2: Dòng điện trong kim loại khi có điện trường ngoài
Khi có điện trường ngoài, trong kim loại sẽ xuất hiện dòng điện
Vậy : Dòng điện trong kim loại là dòng chuyển dời có hướng của các
electron tự do dưới tác dụng của điện trường ngoài.
Hình 1.3: Dòng điện trong kim loại dưới tác dụng của điện trường ngoài
2.2 Dòng điện trong chất điện phân
2.2.1 Bản chất dòng điện trong chất điện phân
Thí nghiệm
15
+ Khi chất điện phân là dd H2SO4 và điện cực bằng inox:
Hình 1.4: Mô hình thí nghiệm dòng điện trong chất điện phân
Dòng điện trong chất điện phân là dòng chuyển dời có hướng của ion âm
và ion dương theo hai chiều ngược nhau
– Tại âm cực: 4H
+
+ 4e → 2H2 ↑
– Tại dương cực: 4(OH)
–
– 4e → 2H
2
O + O
2
↑
Kết quả có hidrô và ôxy bay ra ở âm cực và dương cực.
 Hiện tượng cực dương tan:
+ Khi chất điện phân là dd CuSO4 và dương cực là đồng (Cu)
– Tại dương cực: Cu
2+
+ SO
4

2-
CuSO4: đi vào dung dịch dương cực bị tan
dần
-Tại âm cực: Cu
2+
+ 2e
–
Cu : bám vào âm cực âm cực được bồi thêm.
Bản chất dòng điện trong chất điện phân: là dòng chuyển dời có hướng
16
của ion âm ngược chiều điện trường và ion dương theo chiều điện trường.
2.3 Dòng điện trong chân không
2.3.1 Bản chất của dòng điện trong chân không
Chân không lý tưởng là một môi trường không có một phân tử khí nào.
Trong thực tế, khi làm giảm áp suất chất khí trong một ống xuống dưới 10
–
4
mmHg, lúc đó phân tử khí có thể chuyển động từ thành nọ đến thành kia của
ống mà không va chạm với các phân tử khác thì trong ống được xem là chân
không.
Do đó chân không là môi trường không có các hạt tải điện nên cách điện
trong điều kiện thường.
Muốn tạo ra dòng điện trong chân không phải làm phát sinh các hạt tải điện tự
do trong ống chân không .
Các kĩ thuật làm phát sinh các hạt electron là phải cung cấp năng lượng
ngoài cho các electron ở đầu cực catot để chúng thoát ra khỏi bề mặt kim loại.
2.3.2 Tiến hành thí nghiệm dòng điện trong chân không
Hình 1.5: Mô hình thí nghiệm dòng điện trong chân không
Tiến hành thí nghiệm và kết quả
+ Đóng k

1
, mở k
2
: G chỉ số không, chứng tỏ không có dòng điện chạy qua chân
không.
 Vậy :Chân không là môi trường cách điện tốt.
+ Mở k
1
, đóng k
2
: K được đốt nóng bởi nguồn E
2
, G chỉ số không, qua đó chứng
tỏ không có dòng điện qua chân không.
+ Đóng cả k
1
và k
2
:
– Nguồn E
1
mắc như hình vẽ : G chỉ số khác không, chứng tỏ có dòng điện
chạy qua chân không.
– Đảo cực nguồn E 1 : G chỉ số không, chứng tỏ không có dòng điện chạy qua
chân không.
17
 Vậy: Dòng điện chạy qua chân không (nếu có) chỉ theo một chiều từ A đến
K.
Giải thích
+ Khi K được đốt nóng bởi nguồn E

2
: sẽ có sự phát xạ nhiệt electron tại K.
+ Khi chưa có điện trường ngoài (k
1
mở) : electron bứt ra khỏi K sẽ tụ tập gần K
làm xuất hiện một điện trường hướng từ K (lúc này nhiễm điện dương) ra đám
mây electron, có tác dụng kéo electron trở về K, sau một thời gian sẽ xảy ra
trạng thái cân bằng động giữa hai quá trình : electron bị phát xạ nhiệt ra khỏi K
và electron quay về K; tức là không có sự dịch chuyển có hướng của electron
nên không có dòng điện.
Khi đặt vào giữa A và K một điện trường : giữa A và K có điện trường tổng hợp
Khi hướng từ A về K :
Nếu E1 > E2 : có hướng từ A về K nên kéo electron từ K về A sinh ra dòng
điện.
Nếu E1 < E2 : có hướng từ K về A có tác dụng kéo electron quay về K nên
không sinh ra dòng điện (thực ra vẫn có dòng điện nhưng rất nhỏ là do khi
electron bứt ra khỏi K, nó có một động năng ban đầu nào đó).
Khi hướng từ K về A : có hướng từ K về A có tác dụng kéo electron quay về K
nên không sinh ra dòng điện.
Vậy : Dòng điện trong chân không là dòng chuyển dời có hướng từ catốt đến
anốt của các electron phát xạ nhiệt từ catốt dưới tác dụng của điện trường
ngoài.
2.4: Dòng điện trong chất bán dẫn
2.4.1 Chất bán dẫn và tính chất cơ bản
a. Chất bán dẫn là gì ?
Bán dẫn là những chất có tính dẫn điện không thể xem là kim loại hay
điện môi.
Tiêu biểu là Silic (
14
Si) và Gecmani (

32
Ge)
b. Vài tính chất cơ bản của chất bán dẫn
+ Ở nhiệt độ thấp, điện trở suất của bán dẫn tinh khiết rất lớn. Khi nhiệt độ
tăng, điện trở suất giảm nhanh, nghĩa là hệ số nhiệt điện trở của bán dẫn có giá
trị âm.
+ Điện trở suất của chất bán dẫn phụ thuộc mạnh vào tạp chất. Chỉ cần có một
lượng tạp chất nhỏ cũng làm điện trở suất của chất bán dẫn thay đổi đáng kể.
+ Điện trở suất của một số chất bán dẫn cũng giảm đáng kể khi nó bị chiếu sáng
hoặc khi bị tác dụng của các tác nhân ion hóa khác.
18
2.4.2 Dòng điện trong chất bán dẫn
a. Electron và lỗ trống trong bán dẫn tinh khiết
Khi một electron bị rứt khỏi mối liên kết, trở thành một electron tự do
(electron dẫn) thì nó để lại một lỗ trống thiếu e
–
liên kết và được xem là hạt
mang điện dương.
Electron và lỗ trống là 2 hạt tải điện trong BD tinh khiết.
Dòng điện trong chất BD tinh khiết là dòng các electron dẫn chuyển
động ngược chiều điện trường và dòng các lỗ trống chuyển động đồng thời
cùng chiều điện trường.
Trong BD tinh khiết hay BD loại i, electron dẫn và lỗ trống có mật độ
bằng nhau nhưng nhỏ, chúng được gọi là những hạt tải điện thiều số
2.4.3 Dòng điện trong chất bán dẫn loại N và loại P
a. Bán dẫn loại n
• Bán dẫn n là bán dẫn tạp chất có hạt tải điện mang điện âm.
• Khi pha tạp chất phôtpho (P), asen (As) hoặc antimon (Sb) là các nguyên
tố có 5 e- hóa trị vào mẫu Silic thì e- thứ 5 của nguyên tử tạp trở thành e-
tự do trong tinh thể BD, giúp nó dẫn điện ngay ở nhiệt độ thấp.

• Mỗi nguyên tử tạp “cho” tinh thể bán dẫn một electron dẫn nên được gọi
là tạp chất cho
• Tạp chất cho (đôno) làm tăng đáng kể mật độ electron dẫn nhưng không
tăng mật độ lỗ trống nên hạt tải điện chủ yếutrong BD loại n là electron
dẫn
Hình 1.6: Cấu tạo chất bán dẫn loại N
19
b. Bán dẫn loại P
• Bán dẫn p là BD tạp chất có hạt tải điện mang điện dương.
• Khi pha tạp Bo (B), nhôm (Al) hoặc Gali (Ga) là các nguyên tố có 3 e
–
hóa
trị vào mẫu Silic thì mỗi nguyên tử tạp sẽ lấy một e
–
liên kếtcủa nguyên tử
Silic lân cận và sinh ra một lỗ trống mang điện dương, giúp BD dẫn điện
ngay ở nhiệt độ thấp.
Hình 1.7: Cấu tạo chất bán dẫn loại P
 Mỗi nguyên tử tạp “nhận” từ tinh thể một e
–
liên kết nên được gọi là tạp
chất nhận
 Tạp chất nhận (axepto) làm tăng đáng kể mật độ lỗ trống nhưng không
tăng mật độ electron dẫn nên hạt tải điện chủ yếutrong BD loại p là lỗ trống.
c. Lớp chuyển tiếp P-N
. Vị trí lớp chuyển tiếp p-n:
Lớp chuyển tiếp p-n là chỗ tiếp xúc của miền BD loại p và miền BD loại n
được tạo ra trên một tinh thể BD
Lớp nghèo
 Tại lớp chuyển tiếp p-n có sự trà trộn vào nhau của hai hạt tải điện là e

–
dẫn và lỗ trống của hai BD; chúng nối lại liên kết và cùng biến mất. Kquả, ở
đây hình thành một lớp không có hạt tải điện, có điện trở rất lớn, gọi là lớp
nghèo.
20
 Ở lớp nghèo, về phía BD n tích điện dương và về phía BD p tích điện âm
2.4.4 Bài tập
Bài 1: Phát biểu nào dưới đây là chính xác ?
Người ta gọi Silic là chất bán dẫn vì
A. nó không phải là kim loại, cũng không phải là điện môi.
B. hạt tải điện trong đó có thể là electron hoặc lỗ trống.
C. điện trở suất của nó rất nhạy cảm với nhiệt độ, tạp chất và các tác nhân ion
hóa khác.
D. Cả ba lí do trên.
Bài 2: Hạt tải điện chủ yếu trong BD loại n, trong BD loại p là những hạt gì ?
TRẢ LỜI:
Bài 1: D. Cả ba lí do trên
Bài 2: Hạt tải điện chủ yếu trong BD loại n là electron.
Hạt tải điện chủ yếu trong BD loại p là lỗ trống
Hình 1.8: Chiều chuyển động của electron và lỗ trống trong điện trường
21
Bài tập thực hành của học viên
Bài tập về các đặc điểm vật liệu dẫn điện, cách điện và vật liệu từ.
Bài 1.1*. Trình bày đặc tính điện trở suất của vật liệu dẫn điện.
Bài 1.2*: Cho biết đặc tính độ bền cách điện của vật liệu cách điện.
Bài 1.3*: Trình bày những đặc điểm cơ bản của vật liệu từ cứng, vật liệu từ
mềm.
Bài tập về các chức năng và phạm vi ứng dụng của các vật liệu dẫn điện, cách
điện và vật liệu từ.
Bài 1.4*: Đồng kỹ thuật, thau, bạc, nhôm, maganin chủ yếu được dùng làm gì

trong các thiết bị điện tử? contantan, niken – crôm được dùng trong lĩnh vực nào?
Bài 1.5*: Cho biết lĩnh vực ứng dụng của mica, gốm, sứ, nhựa thông?
Điện áp đánh thủng là gì?
Bài 1.6*: Cho biết lĩnh vực ứng dụng của sắt từ cứng? sắt từ mềm?
Bài tập về cách nhận dạng các vật liệu dẫn điện, cách điện và vật liệu từ.
Bài 1.7*: Dây dẫn dùng để quấn biến áp nguồn là đồng kỹ thuật hay là thau?
Bài 1.8: Nam châm vĩnh cửu được chế tạo bởi loại vật liệu từ mềm hay vật liệu
từ cứng?
Bài 1.9*:Trình bày các đặc tính của bạc và lĩnh vực ứng dụng.
Bộ câu hỏi trắc nghiệm: Tìm câu trả lời đúng
Bài 1.10*. Đồng kỹ thuật được dùng để:
a. Dùng làm các lá tiếp xúc.
b. Dùng làm cốt biến áp.
c. Dùng làm dây dẫn điện.
Bài 1.11. Mica được dùng để:
a. Làm chất điện môi trong tụ điện.
b. Làm cốt biến áp.
c. Làm sạch mối hàn.
d. Làm vỏ bọc dây dẫn.
Bài 1.12. Bạc được được dùng:
a. Làm dây dẫn trong tần số cao.
b. Làm dây điện trở nung nóng.
c. Trong dụng cụ đo lường điện.
d. Làm vỏ bọc dây dẫn.
Bài 1.13: Đồng có những tính chất ưu việt nào mà nhờ đó người ta chế tạo được
các đồng lá, các dây đồng mảnh (với đường kính có thể đạt đến 0,015m m).
22
Bài 1.14. Cho biết một số sản phẩm trên thương trường của đồng thau.
Bài 1.15. Thế nào là sắt từ cứng? Sắt từ mềm? Hãy nêu một số vật liệu điển hình
của mỗi loại.

Bài 1.16. Khi sử dụng vật liệu gốm, sứ trong lĩnh vực siêu cao tần cần quan tâm
đến đặc tính kỹ thuật nào của chúng?
Bài 1.17. Trong các thiết bị điện tử Niken được dùng trong các lĩnh vực nào?
cho ví dụ cụ thể
Các bài từ 1.11 đến 1.17 là các bài nhằm phát triển tư duy của học viên.
Trả lời các câu hỏi và bài tập
Bài 1.1*: Điện trở suất
ρ
: là điện trở của dây dẫn có chiều dài là một đơn vị
chiều dài và tiết diện là một đơn vị diện tích.
Trên thực tế, điện trở suất của dây dẫn được tính theo
Ω
mm
2
/m và trong
một số trường hợp được tính bằng
µ
Ω
cm. Trong hệ CGS điện, điện trở suất
được tính bằng
Ω
cm; còn ở hệ MKSA, tính bằng
Ω
m.
Những đơn vị nêu trên, chúng được liên hệ qua biểu thức sau đây:
1
Ω
cm = 10
4
Ω

mm
2
/m = 10
6
µ
Ω
cm = 10
-2

Ω
m.
(xem Bảng 1.2)
Bài 1.2: Độ bền cách điện là điện áp đánh thủng tính trên cách điện có bề dày 1
cm, đặt trong điện trường đồng nhất; thứ nguyên là kV/cm, hoặc kV/mm, độ bền
cách điện không phải là trị số không đổi mà nó phụ thuộc vào bề dày cách điện
tức là cách điện càng dày thì độ bền cách điện càng nhỏ. Đối với những loại cách
điện thường được sử dụng với bề dày nhỏ, thì độ bền cách điện thường được tính
với kV/mm.
Bài 1.3*: Đặc điểm của vật liệu từ mềm là từ trường khử từ nhỏ (dưới 400A/m),
hằng số từ môi lớn và tổn hao từ trễ nhỏ, vật liệu sắt từ mền gồm có thép kỹ
thuật, thép ít các bon, thép lá kỹ thuật điện, hợp kim sắt kền có hằng số từ môi
cao (pecmaloi) và oxit sắt từ (ferit và oxife)
Đặc điểm của vật liệu từ cứng là có từ dư lớn. Thành phần, từ dư và từ
trường khử của một số vật liệu từ cứng ở Bảng 1.2.
Bảng: 1.2. Đặc tính của một số vật liệu sắt từ cứng
23
k h ử t ừ
4 5 0 0 0
4 8 0 0
H e, A / m

0, 4 4
N i k e n
5
V ậ t l i ệ u s ắ t
C ơ n g đ ộ
6
C r o m
T h à n h p h ầ n, % ( c ò n l ạ i l à s ắ t )
5
1
N h ô m
T h é p c r o m
C o b a n
V o n f r a m
1, 1
t ừ c ả m d
t ừ c ứ n g
S i l i c
A m i 1 4
T h é p c o b a n
H ợ p k i m
1 3 0 0 0 0
2 5
5
Đ ồ n g B r T
7 2 0 0
4 4 0 0 0
T ừ t r ờ n g
0, 9
T h é p

V o n f r a m
G ố m a m i c o
0, 9
4 8 0 0
0, 3 5
3
F e r i t b a r i
Bi 1.4: ng k thut, nhụm ch yu c dựng lm dõy dn in.Thau dựng
lm cỏc lỏ tip xỳc, cỏc u ni dõy, maganin dựng lm dõy in tr, contantan
dựng lm dõy in tr nung núng, niken – crụm dựng lm dõy m hn, bp in,
bn l.
Bi 1.5*: Mica dựng lm t in, dựng cỏch in trong thit b nung núng, gm
dựng lm t in, kớch thc nh nhng in dung ln, s dựng lm giỏ cỏch
in cho ng dõy dn, dựng lm t in, ốn, ct cun dõy
Nha thụng dựng lm sch mi hn. Hn hp nha thụng paraphin dựng
nhỳng tm chng m.
in ỏp ỏnh thng l in ỏp lm cho b dy cỏch in cú b dy nht nh
b ỏnh thng; kớ hiu l U
P
Bi 1.6: Vt liu t cng c dựng ch to cỏc nam chõm vnh cu trong cỏc
dng c in thanh. Vt liu t mm dựng lm bin ỏp. St silớc thng c dp
thnh nhng tm E
1
. St si lớc cng cũn c dp thnh nhng bng di v ghộp
li thnh lừi st.
Bi 1.7*: Dõy dựng qun bin ỏp ngun dựng dõy lm bng ng k thut,
(dõy ờmay) cũn thau ch dựng lm cỏc u ni dõy vo v ra ca bin ỏp.
Bi 1.9*: Bc l kim loi mu trng v chiu sỏng; chiu sỏng ny khụng b mt
i trong mụi trng khụng khớ. nhit thụng thng v k c nhit cao thỡ
24

bạc vẫn không bị oxýt hoá và do vậy nó là nhóm kim loại nằm trong nhóm kim
loại quý.
 Ở nhiệt độ (1400
0

÷
1600
0
) nó sẽ bay hơi.
 Bạc là kim loại rất dễ vuốt giãn và mềm dễ uốn cong
 Bạc là kim loại có điện trở suất rất lớn và dẫn nhiệt tốt trong tất cả các
kim loại.
Yêu cầu đánh giá kết quả học tập
Kiến thức
Yêu cầu về học tập cá nhân:
Ôn tập các kiến thức của các môđun và môn học đã học trước đây có liên
quan đến bài học về vật liệu dẫn điện, cách điện và vật liệu từ để hiểu sâu sắc bài
học và làm được các bài tập.
Tự học cá nhân:
+ Làm các bài tập từ 1.1 đến 1.3 về đặc điểm vật liệu dẫn điện, cách điện và vật
liệu từ.
+ Làm các bài tập từ 1.4 đến 1.6 về chức năng và phạm vi ứng dụng của các vật
liệu dẫn điện và vật liệu cách điện.
+ Làm các bài tập từ 1.7 đến 1.10 về nhận dạng các vật liệu dẫn điện, cách điện
và vật liệu từ.
+ Làm các bài tập nâng cao và/hoặc các bài tập do giáo viên giao cho
Kỹ năng
• Thực hành tại xưởng theo nhóm 2 đến 3 người:
• Nhận dạng, xác định chất lượng các loại vật liệu: dẫn điện, cách điện và
vật liệu từ.

 Nhận dạng các loại vật liệu: dẫn điện, cách điện và vật liệu từ bằng trực
quan, quan sát hình dạng.
 Xác định chất lượng các loại vật liệu bằng trực quan, quan sát hình dạng
thực tế và bằng VOM.
• Thảo luận nhóm về cách nhận dạng, xác định chất lượng và phạm vi ứng
dụng của các loại vật liệu dẫn điện, cách điện và vật liệu từ. Ghi kết quả thảo
luận của nhóm nộp giáo viên.
Thái độ :
Nghiêm túc trong học tập lý thuyết và cẩn thận, tỉ mỉ, chính xác trong thực
hành.
3. Cuộn Cảm 493.1 Ký hiệu 493.3 Ứng dụng cuộn cảm : 50B ÀI 3 61LINH KIỆN BÁN DẪN 61G iới thiệu : 61M ục tiêu thực thi : Học xong bài học kinh nghiệm này học viên có năng lực : 611. Khái niệm chất bán dẫn 611.2 Chất bán dẫn loại N 622 Tiếp giáp P-N 632.5 Các mạch ứng dụng dùng diode 712.6 Lặp mạch nguồn một chiều đơn thuần 71B ài tập thực hành thực tế của học viên 72II. HỌC TẬP TẠI XƯỞNG THỰC HÀNH VỀ CÁC NỘI DUNG : NHẬNDẠNG, XÁC ĐỊNH CỰC TÍNH VÀ CHẤT LƯỢNG ĐIỐT BÁN DẪN 763. Transistor BJT 893.1 Cấu tạo và phân loại 893.2 Nguyên lý thao tác 89B ài 3.12 * : Cho mạch như Hình dưới đây : 102I. Trả lời những câu hỏi và bài tập 102N hận dạng, xác lập những cực, chất lượng tranzito, Lắp ráp, cân chỉnh những kiểu mạchcơ bản, những kiểu mạch định thiên 1044.1 Cấu tạo 109T ransistor đơn nối gồm một nền là thanh bán dẫn loại N pha nồng độ rất thấp. Haicực sắt kẽm kim loại nối vào hai đầu thanh bán dẫn loại N gọi là cực nền B1 và B2. Một dâynhôm nhỏ có đường kính nhỏ cỡ 0,1 mm được khuếch tán vào thanh N tạo thành mộtvùng chất P. có tỷ lệ rất cao, hình thành mối nối P-N giữa dây nhôm và thanh bándẫn, dây nhôm nối chân ra gọi là cực phát E 110UJT ≡ Uni Junction Transistor là transistor đơn nối 110B1 : Base 1 : cực nền 1 110B2 : Base 2 : cực nền 2 110E : Emitter : cực phát 110T ransistor đơn nối hoàn toàn có thể vẽ mạch tương tự gồm 2 điện trở RB1 và RB2 nối từcực B1 đến cực B2 gọi chung là điện trở liên nền RBB và một diode nối từ cực Evào thanh bán dẫn ở điểm B 110T a có : RBB = RB1 + RB2 110M ạch tương tự với cấu trúc của UJT 1104.2 Nguyên lý thao tác 1105 Transistor Trường ( FET ) 1156.4 Nhận dạng, kiểm tra và xác lập cực tính và chất lượng của SCR, TRIAC, DIAC148Xác định cực tính và chất lượng của SCR như Hình 3.63 149M ở đầu 1541. Điện trở quang ( Phortoresistor ) 1541.1 Cấu tạo – ký hiệu – hình dạng : 1541.2 Đặc tính của điện trở quang 1551.3 Ứng dụng : 1552. Diode quang 1563. Transistor quang ( Phototransistor ) 1583.1 Cấu tạo : 1583.2 Các mạch ứng dụng dung quang tranisitor 1594. Các bộ ghép quang 160M Ô ĐUN LINH KIỆN ĐIỆN TỬMã mô đun : MĐ12Vị trí, đặc thù, ý nghĩa và vai trò của mô đun + Vị trí của mô đun : Mô đun được sắp xếp dạy sau khi học xong những môn họccơ bản trình độ như linh kiện điện tử, giám sát điện tử, mạch điện tử vàhọc trước khi học những mô đun nâng cao như vi giải quyết và xử lý, PLC + Ý nghĩa và vai trò của mô đunLinh kiện điện tử là tập hợp tổng thể những vật tư, linh kiện thiết yếu đểtạo nên những mạch điện tử, bằng cách ghép nối những linh kiện trong một mạchđiện tử và làm cho nó hoạt động giải trí. Vì thế, việc hiểu nguyên tắc thao tác củavật liệu, linh kiện, nhìn nhận rất đầy đủ những đặc tính, ứng dụng những giá trị củachúng là việc tiên phong mộtngười thợ thay thế sửa chữa, lắp ráp thiết bị điện tử phải tìm hiểu và khám phá. Đối với học viên thì cuốn sách này sẽ giúp tìm hiểu và khám phá những thông số kỹ thuật kỹthuật, tính năng và ứng dụng của những vật tư, linh kiện điện tử. Nếu mục tiêu của việc làm là có kiến thức và kỹ năng và kiến thức và kỹ năng để thay thế sửa chữa thìviệclàm hiệu suất cao nhất của học viên là hiểu rõ những tính năng, thực thi được cáchđo kiểm tra những thông số kỹ thuật những vật tư, linh kiện, ứng dụng thực tiễn và thay thếcác vậtliệu, linh kiện đã bị hỏng. Hy vọng rằng cuốn giáo trình này đề cập đựơc phần đông những lĩnhvực mà học viên cần biết để sao cho những mạch điện tử trở thành đối tượngdễ hiểu, dễ lắp ráp, thay thế sửa chữa và đem lại cho học viên những thông tin cầnbiết. + Tính chất của mô đun : Là mô đun kỹ thuật cơ sởMục tiêu của mô đun + Về kỹ năng và kiến thức : – Phân tích được cấu trúc nguyên tắc những linh kiện kiện điện tử thông dụng. – Nhận dạng đúng chuẩn ký hiệu của từng linh kiện, đọc đúng chuẩn trị số của chúng + Về kiến thức và kỹ năng : – Đo, kiểm tra được hư hỏng của những linh kiện điện tử + Về thái độ : – Rèn luyện tính tỷ mỉ, đúng mực và bảo đảm an toàn vệ sinh công nghiệpNội dung của mô đunSTT Tên những bài trong mô đun Thời gianTổngsốLýthuyếtThựchànhKiểm tra1 Mở đầu 4 2 22 Linh kiện thụ động 16 4 11 13 Linh kiện bán dẫn 28 10 16 24 Linh kiện quang điện tử 12 4 7 1C ộng : 60 20 36 4B ÀI 1M Ở ĐẦUMã bài : MĐ12 – 01G iới thiệu : Vật liệu dùng trong nghành điện tử gồm có vật tư dẫn điện, vật tư cáchđiện, vật tư từ tính. Mục tiêuHọc xong bài học kinh nghiệm này học viên có năng lượng : – Phát biểu đúng tính năng những loại vật tư dẫn điện, cách điện và vật tư từdùng trong nghành điện tử, – Nhận dạng và xác lập được chất lượng những loại vật tư kể trên. – Trình bày đúng khoanh vùng phạm vi ứng dụng của những loại vật tư kể trên. Nội dung chính1. Vật liệu dẫn điện và cách điệnMục tiêu : + Biết được được đặc tính của vật tư dẫn điện và cách điện + Biết được khoanh vùng phạm vi ứng dụng của một số ít chất dẫn điện thông dụng + Biết được độ bền về mức điện áp chịu đựng được1. 1 Vật liệu dẫn điện : Vật liệu dẫn điện là vật chất mà ở trạng thái thông thường có những điện tích tựdo. Nếu đặt những vật tư này vào trong một trường điện, những điện tích sẽchuyễn động theo hướng nhất định của trường và tạo thành dòng điện, người tagọi vật tư có tính dẫn điện. Vật liệu dẫn điện dùng trong nghành nghề dịch vụ điện tử gồm những sắt kẽm kim loại và những hợpkim. Các đặc tính kỹ thuật của vật tư dẫn điện là : – Điện trở suất – Hệ số nhiệt – Nhiệt độ nóng chảy – Tỷ trọngCác thông số kỹ thuật và khoanh vùng phạm vi ứng dụng của những vật tư dẫn điện thông thườngđược trình làng trong Bảng 1.1 dưới đây : B ¶ ng 1.1 : Vật liệu dẫn điệnTT Tên vậtliệuĐiệntrở suẩtΩmmHệ sốnhiệtNhiệtđộnóngchảyTỷtrọng Hợp kim Phạm viứngdụngGhi chú1 Đồng đỏhay đồngkỹ thuật0, 0175 0,004 1080 8,9 Chủ yếudùng làmdây dẫn2 Thau ( 0,03 – 0,06 ) 0,002 900 3,5 Đồng vớikẽm – Các látiếp xúc – Cácđầu nốidây3 Nhôm 0,028 0,0049 660 2,7 – Làmdây dẫnđiện – Làm lánhômtrong tụxoay – Làmcánh toảnhiệt – Dùnglàm tụđiện ( tụhoá ) – Bị ôxythoánhanh, tạo thànhlớp bảovệ, nênkhó hàn, khó ănmòn – Bị hơinước mặnăn mòn4 Bạc 960 10,5 – Mạ vỏngoàidây dẫnđể sửdụnghiệu ứngmặtngoàitronglĩnh vựcsiêu caotần5 Nic ken 0,07 0,006 1450 8,8 – Mạ vỏngoàidây dẫnđể sửdụnghiệu ứngmặtngoàitronglĩnh vựcsiêu caotầnCó giáthành rẻhơn bạc6 Thiếc 0,115 0,0012 230 7,3 Hợp chấtdùng để làmchất hàngồm : – Thiếc 60 % – Chì 40 % – Hàndây dẫn. – Hợpkim thiếcvà chì cónhiệt độnóngchảythấp hơnnhiệt độnóngchảy củatừng kimloại thiếcvà chìChất hàndùng đểhàn trongkhi lắpráp linhkiện điệntử7 Chì 0,21 0,004 330 11,4 – Cầu chìbảo vệquá dòng – Dùngtrong acqui chì – Vỏ bọccáp chônDùng làmchát hàn ( xemphần trên ) 8 Sắt 0,098 0,0062 1520 7,8 – Dây sătmạ kemlàm dâydẫn với – Dây sắtmạ kẽmgiá thànhhạ hơntải nhẹ – Dâylưỡngkim gồmlõi sắt vỏbọc đồnglàm dâydẫn chịulực cơhọc lớndây đồng – Dâylưỡngkim dẫnđiện gầnnhư dâyđồng docó hiệuứng mặtngoài9 Maganin 0,5 0,00001200 8,4 Hợp chấtgồm : – 80 % đồng – 12 % mangan – 2 % nickenDây điệntrở10 Contantan 0,5 0,0000051270 8,9 Hợp chấtgồm : – 60 % đồng – 40 % nicken – 1 % ManganDây điệntrở nungnóng11 Niken – Crôm1, 1 0,00011400 ( nhiệt độlàmviệc : 900 ) 8,2 Hợp chấtgồm : – 67 % Nicken – 16 % sắt – 15 % crôm – 1,5 % mangan – Dùnglàm dâyđốt nóng ( dây mỏhàn, dâybếp điện, dây bànlà ) 1.2. Vật liệu cách điệnCác đặc tính kỹ thuật của vật tư cách điện : Độ bền về điện là mức điện áp chịu được trên đơn vị chức năng bề dày mà không bịđánh thủng. Nhiêt độ chịu được, Hằng số điện môi, Góc tổn hao : tg10Tỷ trọng. Các thông số kỹ thuật và khoanh vùng phạm vi ứng dụng của những vật tư cách điện thông thườngđược trình làng trong Bảng 1.2 dưới đây : Bảng 1.2 vật tư cách điệnTT Tên vậtliệuĐộ bềnvề điện ( kV / mm ) chịuđựngHằngsố điệnmôiGóctổnhaoTỷtrọngĐặcđiểmphạm vi ứngdụng1 Mi ca 50-100 600 6-8 0,0002,8 Táchđượcthànhtừngmảnhrấtmỏng – Dùng trongtụ điện – Dùng làmvật cách điệntrong thiết bịnung nóng ( VD : bàn là ) 2 Sứ 20-28 1500 – 17006 – 7 0,03 2,5 – Giá đỡ cáchđiện chođường dâydẫn – Dùng trongtụ điện, đếđèn, cốt cuộndây3 Thuỷtinh20-30 500 – 17004 – 10 0,0005 – 0,0012,2 – 44 Gốm khôngchịuđượckhôngchịuđược1700-45000, 02-0, 034 – Kíchthướcnhỏ – Dùng trongtụ điện11điện ápcaonhiệtđộ lớnnhưngđiệndunglớn5 Bakêlit 10-40 4-4, 6 0,05 – 0,121,26 Êbônit 20-30 50-60 2,7 – 3 0,01 – 0,0151,2 – 1,47 Pretspa9-12 100 3-4 0,15 1,6 Dùng làm cốtbiến áp8 Giấylàm tụđiện20 100 3,5 0,01 1-1, 2 Dùng trongtụ điện9 Cao su 20 55 3 0,15 1,6 – Làm vỏ bọcdây dẫn – Làm tấmcách điện10 Lụacáchđiện8-60 105 3,8 – 4,5 0,04 – 0,081,5 Dùng trongbiến áp11 Sáp 20-25 65 2,5 0,0000,95 Dùng làmchất tẩm sấybiến áp, độngcơ điện đểchống ẩm12 Paraphi20-30 49-55 1,9 – 2,2 Dùng làmchất tẩm sấybiến áp, độngcơ điện để12chống ẩm13 Nhựathông10-15 60-70 3,5 0,01 1,1 – Dùng làmsạch mối hàn – Hỗn hợpparaphin vànhựa thôngdùng làmchất tẩm sấybiến áp, độngcơ điện đểchống ẩm14 Êpoxi 18-20 1460 3,7 – 3,9 0,013 1,1 – 1,2 Hàn gắn cácbộ kiện điện-điện tử15 Cácloạiplastic ( polyetylen, polyclovinin ) Dùng làmchất cáchđiện2. Các hạt mang điện và dòng điện trong môi trườngMục Tiêu : + Biết được cách xắp xếp tuần hoàn của mạng tinh thể sắt kẽm kim loại + Biết được thực chất của dòng điện trong sắt kẽm kim loại khi có điện trường và khikhông có điện trường2. 1 Dòng điện trong kim loạiTrong sắt kẽm kim loại, những nguyên tử bị mất electron hóa trị trở thành những ion dương13các ion dương sắp xếp một cách tuần hoàn trật tự tạo nên mạng tinh thể sắt kẽm kim loại • Các electron hóa trị tách khỏi nguyên tử hoạt động hỗn loạn trong mạngtinh thể, gọi là những electron tự do • Sự mất trật tự của mạng tinh thể đã cản trởchuyển động của những electron. • Electron hoạt động ngược chiều điện trường dưới tính năng của lực điện trường. 2.1.1 Bản chất dòng điện trong sắt kẽm kim loại : Khi không có điện trường ngoài : Các electron tự do chỉ hoạt động nhiệthỗn loạnHình 1.1 : Dòng điện trong sắt kẽm kim loại khi không có điện trường ngoàiVậy : Khi không có điện trường ngoài, trong sắt kẽm kim loại không có dòng điện2. 1.2 Khi có điện trường ngoài ( tức là đặt vào hai đầu vật dẫn một hiệu điệnthế ) Các electron tự do chịu tính năng của lực điện trường, chúng có thêm mộtchuyển động phụ theo một chiều xác lập ngược chiều điện trường ; đó là chuyểnđộng có hướng của những electron ; nghĩa là trong sắt kẽm kim loại Open dòng điện14Hình 1.2 : Dòng điện trong sắt kẽm kim loại khi có điện trường ngoàiKhi có điện trường ngoài, trong sắt kẽm kim loại sẽ Open dòng điệnVậy : Dòng điện trong sắt kẽm kim loại là dòng chuyển dời có hướng của cácelectron tự do dưới công dụng của điện trường ngoài. Hình 1.3 : Dòng điện trong sắt kẽm kim loại dưới công dụng của điện trường ngoài2. 2 Dòng điện trong chất điện phân2. 2.1 Bản chất dòng điện trong chất điện phânThí nghiệm15 + Khi chất điện phân là dd H2SO4 và điện cực bằng inox : Hình 1.4 : Mô hình thí nghiệm dòng điện trong chất điện phânDòng điện trong chất điện phân là dòng chuyển dời có hướng của ion âmvà ion dương theo hai chiều ngược nhau – Tại âm cực : 4H + 4 e → 2H2 ↑ – Tại dương cực : 4 ( OH ) – 4 e → 2HO + OKết quả có hidrô và ôxy bay ra ở âm cực và dương cực.  Hiện tượng cực dương tan : + Khi chất điện phân là dd CuSO4 và dương cực là đồng ( Cu ) – Tại dương cực : Cu2 + + SO2-CuSO4 : đi vào dung dịch dương cực bị tandần-Tại âm cực : Cu2 + + 2 eCu : bám vào âm cực âm cực được bồi thêm. Bản chất dòng điện trong chất điện phân : là dòng chuyển dời có hướng16của ion âm ngược chiều điện trường và ion dương theo chiều điện trường. 2.3 Dòng điện trong chân không2. 3.1 Bản chất của dòng điện trong chân khôngChân không lý tưởng là một môi trường tự nhiên không có một phân tử khí nào. Trong trong thực tiễn, khi làm giảm áp suất chất khí trong một ống xuống dưới 10 mmHg, lúc đó phân tử khí hoàn toàn có thể hoạt động từ thành nọ đến thành kia củaống mà không va chạm với những phân tử khác thì trong ống được xem là chânkhông. Do đó chân không là môi trường tự nhiên không có những hạt tải điện nên cách điệntrong điều kiện kèm theo thường. Muốn tạo ra dòng điện trong chân không phải làm phát sinh những hạt tải điện tựdo trong ống chân không. Các kĩ thuật làm phát sinh những hạt electron là phải cung ứng năng lượngngoài cho những electron ở đầu cực catot để chúng thoát ra khỏi mặt phẳng sắt kẽm kim loại. 2.3.2 Tiến hành thí nghiệm dòng điện trong chân khôngHình 1.5 : Mô hình thí nghiệm dòng điện trong chân khôngTiến hành thí nghiệm và hiệu quả + Đóng k, mở k : G chỉ số không, chứng tỏ không có dòng điện chạy qua chânkhông.  Vậy : Chân không là môi trường tự nhiên cách điện tốt. + Mở k, đóng k : K được đốt nóng bởi nguồn E, G chỉ số không, qua đó chứngtỏ không có dòng điện qua chân không. + Đóng cả kvà k – Nguồn Emắc như hình vẽ : G chỉ số khác không, chứng tỏ có dòng điệnchạy qua chân không. – Đảo cực nguồn E 1 : G chỉ số không, chứng tỏ không có dòng điện chạy quachân không. 17  Vậy : Dòng điện chạy qua chân không ( nếu có ) chỉ theo một chiều từ A đếnK. Giải thích + Khi K được đốt nóng bởi nguồn E : sẽ có sự phát xạ nhiệt electron tại K. + Khi chưa có điện trường ngoài ( kmở ) : electron bứt ra khỏi K sẽ tụ tập gần Klàm Open một điện trường hướng từ K ( lúc này nhiễm điện dương ) ra đámmây electron, có tính năng kéo electron trở lại K, sau một thời hạn sẽ xảy ratrạng thái cân đối động giữa hai quy trình : electron bị phát xạ nhiệt ra khỏi Kvà electron quay về K ; tức là không có sự di dời có hướng của electronnên không có dòng điện. Khi đặt vào giữa A và K một điện trường : giữa A và K có điện trường tổng hợpKhi hướng từ A về K : Nếu E1 > E2 : có hướng từ A về K nên kéo electron từ K về A sinh ra dòngđiện. Nếu E1 < E2 : có hướng từ K về A có công dụng kéo electron quay về K nênkhông sinh ra dòng điện ( thực ra vẫn có dòng điện nhưng rất nhỏ là do khielectron bứt ra khỏi K, nó có một động năng khởi đầu nào đó ). Khi hướng từ K về A : có hướng từ K về A có tính năng kéo electron quay về Knên không sinh ra dòng điện. Vậy : Dòng điện trong chân không là dòng chuyển dời có hướng từ catốt đếnanốt của những electron phát xạ nhiệt từ catốt dưới tính năng của điện trườngngoài. 2.4 : Dòng điện trong chất bán dẫn2. 4.1 Chất bán dẫn và đặc thù cơ bảna. Chất bán dẫn là gì ? Bán dẫn là những chất có tính dẫn điện không hề xem là sắt kẽm kim loại hayđiện môi. Tiêu biểu là Silic ( 14S i ) và Gecmani ( 32G e ) b. Vài đặc thù cơ bản của chất bán dẫn + Ở nhiệt độ thấp, điện trở suất của bán dẫn tinh khiết rất lớn. Khi nhiệt độtăng, điện trở suất giảm nhanh, nghĩa là thông số nhiệt điện trở của bán dẫn có giátrị âm. + Điện trở suất của chất bán dẫn phụ thuộc vào mạnh vào tạp chất. Chỉ cần có mộtlượng tạp chất nhỏ cũng làm điện trở suất của chất bán dẫn đổi khác đáng kể. + Điện trở suất của 1 số ít chất bán dẫn cũng giảm đáng kể khi nó bị chiếu sánghoặc khi bị tính năng của những tác nhân ion hóa khác. 182.4.2 Dòng điện trong chất bán dẫna. Electron và lỗ trống trong bán dẫn tinh khiếtKhi một electron bị rứt khỏi mối link, trở thành một electron tự do ( electron dẫn ) thì nó để lại một lỗ trống thiếu eliên kết và được xem là hạtmang điện dương. Electron và lỗ trống là 2 hạt tải điện trong BD tinh khiết. Dòng điện trong chất BD tinh khiết là dòng những electron dẫn chuyểnđộng ngược chiều điện trường và dòng những lỗ trống hoạt động đồng thờicùng chiều điện trường. Trong BD tinh khiết hay BD loại i, electron dẫn và lỗ trống có mật độbằng nhau nhưng nhỏ, chúng được gọi là những hạt tải điện thiều số2. 4.3 Dòng điện trong chất bán dẫn loại N và loại Pa. Bán dẫn loại n • Bán dẫn n là bán dẫn tạp chất có hạt tải điện mang điện âm. • Khi pha tạp chất phôtpho ( P. ), asen ( As ) hoặc antimon ( Sb ) là những nguyêntố có 5 e - hóa trị vào mẫu Silic thì e - thứ 5 của nguyên tử tạp trở thành e-tự do trong tinh thể BD, giúp nó dẫn điện ngay ở nhiệt độ thấp. • Mỗi nguyên tử tạp “ cho ” tinh thể bán dẫn một electron dẫn nên được gọilà tạp chất cho • Tạp chất cho ( đôno ) làm tăng đáng kể tỷ lệ electron dẫn nhưng khôngtăng tỷ lệ lỗ trống nên hạt tải điện chủ yếutrong BD loại n là electrondẫnHình 1.6 : Cấu tạo chất bán dẫn loại N19b. Bán dẫn loại P • Bán dẫn p là BD tạp chất có hạt tải điện mang điện dương. • Khi pha tạp Bo ( B ), nhôm ( Al ) hoặc Gali ( Ga ) là những nguyên tố có 3 ehóatrị vào mẫu Silic thì mỗi nguyên tử tạp sẽ lấy một eliên kếtcủa nguyên tửSilic lân cận và sinh ra một lỗ trống mang điện dương, giúp BD dẫn điệnngay ở nhiệt độ thấp. Hình 1.7 : Cấu tạo chất bán dẫn loại P  Mỗi nguyên tử tạp “ nhận ” từ tinh thể một eliên kết nên được gọi là tạpchất nhận  Tạp chất nhận ( axepto ) làm tăng đáng kể tỷ lệ lỗ trống nhưng khôngtăng tỷ lệ electron dẫn nên hạt tải điện chủ yếutrong BD loại p là lỗ trống. c. Lớp chuyển tiếp P-N. Vị trí lớp chuyển tiếp p-n : Lớp chuyển tiếp p-n là chỗ tiếp xúc của miền BD loại p và miền BD loại nđược tạo ra trên một tinh thể BDLớp nghèo  Tại lớp chuyển tiếp p-n có sự trà trộn vào nhau của hai hạt tải điện là edẫn và lỗ trống của hai BD ; chúng nối lại link và cùng biến mất. Kquả, ởđây hình thành một lớp không có hạt tải điện, có điện trở rất lớn, gọi là lớpnghèo. 20  Ở lớp nghèo, về phía BD n tích điện dương và về phía BD p tích điện âm2. 4.4 Bài tậpBài 1 : Phát biểu nào dưới đây là đúng chuẩn ? Người ta gọi Silic là chất bán dẫn vìA. nó không phải là sắt kẽm kim loại, cũng không phải là điện môi. B. hạt tải điện trong đó hoàn toàn có thể là electron hoặc lỗ trống. C. điện trở suất của nó rất nhạy cảm với nhiệt độ, tạp chất và những tác nhân ionhóa khác. D. Cả ba lí do trên. Bài 2 : Hạt tải điện đa phần trong BD loại n, trong BD loại p là những hạt gì ? TRẢ LỜI : Bài 1 : D. Cả ba lí do trênBài 2 : Hạt tải điện hầu hết trong BD loại n là electron. Hạt tải điện đa phần trong BD loại p là lỗ trốngHình 1.8 : Chiều hoạt động của electron và lỗ trống trong điện trường21Bài tập thực hành thực tế của học viênBài tập về những đặc thù vật tư dẫn điện, cách điện và vật tư từ. Bài 1.1 *. Trình bày đặc tính điện trở suất của vật tư dẫn điện. Bài 1.2 * : Cho biết đặc tính độ bền cách điện của vật tư cách điện. Bài 1.3 * : Trình bày những đặc thù cơ bản của vật tư từ cứng, vật tư từmềm. Bài tập về những công dụng và khoanh vùng phạm vi ứng dụng của những vật tư dẫn điện, cáchđiện và vật tư từ. Bài 1.4 * : Đồng kỹ thuật, thau, bạc, nhôm, maganin hầu hết được dùng làm gìtrong những thiết bị điện tử ? contantan, niken - crôm được dùng trong nghành nào ? Bài 1.5 * : Cho biết nghành ứng dụng của mica, gốm, sứ, nhựa thông ? Điện áp đánh thủng là gì ? Bài 1.6 * : Cho biết nghành ứng dụng của sắt từ cứng ? sắt từ mềm ? Bài tập về cách nhận dạng những vật tư dẫn điện, cách điện và vật tư từ. Bài 1.7 * : Dây dẫn dùng để quấn biến áp nguồn là đồng kỹ thuật hay là thau ? Bài 1.8 : Nam châm vĩnh cửu được sản xuất bởi loại vật tư từ mềm hay vật liệutừ cứng ? Bài 1.9 * : Trình bày những đặc tính của bạc và nghành ứng dụng. Bộ câu hỏi trắc nghiệm : Tìm câu vấn đáp đúngBài 1.10 *. Đồng kỹ thuật được dùng để : a. Dùng làm những lá tiếp xúc. b. Dùng làm cốt biến áp. c. Dùng làm dây dẫn điện. Bài 1.11. Mica được dùng để : a. Làm chất điện môi trong tụ điện. b. Làm cốt biến áp. c. Làm sạch mối hàn. d. Làm vỏ bọc dây dẫn. Bài 1.12. Bạc được được dùng : a. Làm dây dẫn trong tần số cao. b. Làm dây điện trở nung nóng. c. Trong dụng cụ thống kê giám sát điện. d. Làm vỏ bọc dây dẫn. Bài 1.13 : Đồng có những đặc thù ưu việt nào mà nhờ đó người ta sản xuất đượccác đồng lá, những dây đồng mảnh ( với đường kính hoàn toàn có thể đạt đến 0,015 m m ). 22B ài 1.14. Cho biết 1 số ít loại sản phẩm trên thương trường của đồng thau. Bài 1.15. Thế nào là sắt từ cứng ? Sắt từ mềm ? Hãy nêu một số ít vật tư điển hìnhcủa mỗi loại. Bài 1.16. Khi sử dụng vật tư gốm, sứ trong nghành siêu cao tần cần quan tâmđến đặc tính kỹ thuật nào của chúng ? Bài 1.17. Trong những thiết bị điện tử Niken được dùng trong những nghành nghề dịch vụ nào ? cho ví dụ cụ thểCác bài từ 1.11 đến 1.17 là những bài nhằm mục đích tăng trưởng tư duy của học viên. Trả lời những câu hỏi và bài tậpBài 1.1 * : Điện trở suất : là điện trở của dây dẫn có chiều dài là một đơn vịchiều dài và tiết diện là một đơn vị chức năng diện tích quy hoạnh. Trên thực tiễn, điện trở suất của dây dẫn được tính theomm / m và trongmột số trường hợp được tính bằngcm. Trong hệ CGS điện, điện trở suấtđược tính bằngcm ; còn ở hệ MKSA, tính bằngm. Những đơn vị chức năng nêu trên, chúng được liên hệ qua biểu thức sau đây : cm = 10 mm / m = 10 cm = 10-2 m. ( xem Bảng 1.2 ) Bài 1.2 : Độ bền cách điện là điện áp đánh thủng tính trên cách điện có bề dày 1 cm, đặt trong điện trường như nhau ; thứ nguyên là kV / cm, hoặc kV / mm, độ bềncách điện không phải là trị số không đổi mà nó nhờ vào vào bề dày cách điệntức là cách điện càng dày thì độ bền cách điện càng nhỏ. Đối với những loại cáchđiện thường được sử dụng với bề dày nhỏ, thì độ bền cách điện thường được tínhvới kV / mm. Bài 1.3 * : Đặc điểm của vật tư từ mềm là từ trường khử từ nhỏ ( dưới 400A / m ), hằng số từ môi lớn và tổn hao từ trễ nhỏ, vật tư sắt từ mền gồm có thép kỹthuật, thép ít những bon, thép lá kỹ thuật điện, kim loại tổng hợp sắt kền có hằng số từ môicao ( pecmaloi ) và oxit sắt từ ( ferit và oxife ) Đặc điểm của vật tư từ cứng là có từ dư lớn. Thành phần, từ dư và từtrường khử của một số ít vật tư từ cứng ở Bảng 1.2. Bảng : 1.2. Đặc tính của một số ít vật tư sắt từ cứng23k h ử t ừ4 5 0 0 04 8 0 0H e, A / m0, 4 4N i k e nV ậ t l i ệ u s ắ tC ơ n g đ ộC r o mT h à n h p h ầ n, % ( c ò n l ạ i l à s ắ t ) N h ô mT h é p c r o mC o b a nV o n f r a m1, 1 t ừ c ả m dt ừ c ứ n gS i l i cA m i 1 4T h é p c o b a nH ợ p k i m1 3 0 0 0 02 5 Đ ồ n g B r T7 2 0 04 4 0 0 0T ừ t r ờ n g0, 9T h é pV o n f r a mG ố m a m i c o0, 94 8 0 00, 3 5F e r i t b a r iBi 1.4 : ng k thut, nhụm ch yu c dựng lm dõy dn in. Thau dựnglm cỏc lỏ tip xỳc, cỏc u ni dõy, maganin dựng lm dõy in tr, contantandựng lm dõy in tr nung núng, niken - crụm dựng lm dõy m hn, bp in, bn l. Bi 1.5 * : Mica dựng lm t in, dựng cỏch in trong thit b nung núng, gmdựng lm t in, kớch thc nh nhng in dung ln, s dựng lm giỏ cỏchin cho ng dõy dn, dựng lm t in, ốn, ct cun dõyNha thụng dựng lm sch mi hn. Hn hp nha thụng paraphin dựngnhỳng tm chng m.in ỏp ỏnh thng l in ỏp lm cho b dy cỏch in cú b dy nht nhb ỏnh thng ; kớ hiu l UBi 1.6 : Vt liu t cng c dựng ch to cỏc nam chõm vnh cu trong cỏcdng c in thanh. Vt liu t mm dựng lm bin ỏp. St silớc thng c dpthnh nhng tm E. St si lớc cng cũn c dp thnh nhng bng di v ghộpli thnh lừi st. Bi 1.7 * : Dõy dựng qun bin ỏp ngun dựng dõy lm bng ng k thut, ( dõy ờmay ) cũn thau ch dựng lm cỏc u ni dõy vo v ra ca bin ỏp. Bi 1.9 * : Bc l kim loi mu trng v chiu sỏng ; chiu sỏng ny khụng b mti trong mụi trng khụng khớ. nhit thụng thng v k c nhit cao thỡ24bạc vẫn không bị oxýt hoá và do vậy nó là nhóm sắt kẽm kim loại nằm trong nhóm kimloại quý.  Ở nhiệt độ ( 14001600 ) nó sẽ bay hơi.  Bạc là sắt kẽm kim loại rất dễ vuốt giãn và mềm dễ uốn cong  Bạc là sắt kẽm kim loại có điện trở suất rất lớn và dẫn nhiệt tốt trong tổng thể cáckim loại. Yêu cầu nhìn nhận tác dụng học tậpKiến thứcYêu cầu về học tập cá thể : Ôn tập những kỹ năng và kiến thức của những môđun và môn học đã học trước đây có liênquan đến bài học kinh nghiệm về vật tư dẫn điện, cách điện và vật tư từ để hiểu thâm thúy bàihọc và làm được những bài tập. Tự học cá thể : + Làm những bài tập từ 1.1 đến 1.3 về đặc thù vật tư dẫn điện, cách điện và vậtliệu từ. + Làm những bài tập từ 1.4 đến 1.6 về tính năng và khoanh vùng phạm vi ứng dụng của những vậtliệu dẫn điện và vật tư cách điện. + Làm những bài tập từ 1.7 đến 1.10 về nhận dạng những vật tư dẫn điện, cách điệnvà vật tư từ. + Làm những bài tập nâng cao và / hoặc những bài tập do giáo viên giao choKỹ năng • Thực hành tại xưởng theo nhóm 2 đến 3 người : • Nhận dạng, xác lập chất lượng những loại vật tư : dẫn điện, cách điện vàvật liệu từ.  Nhận dạng những loại vật tư : dẫn điện, cách điện và vật tư từ bằng trựcquan, quan sát hình dạng.  Xác định chất lượng những loại vật tư bằng trực quan, quan sát hình dạngthực tế và bằng VOM. • Thảo luận nhóm về cách nhận dạng, xác lập chất lượng và khoanh vùng phạm vi ứngdụng của những loại vật tư dẫn điện, cách điện và vật tư từ. Ghi tác dụng thảoluận của nhóm nộp giáo viên. Thái độ : Nghiêm túc trong học tập triết lý và cẩn trọng, tỉ mỉ, đúng chuẩn trong thựchành .

Source: https://thomaygiat.com
Category custom BY HOANGLM with new data process: Điện Tử