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半导体的应用

半导体指常温下导电性能介于导体与绝缘体之间的材料。半导体是指一种导电性可受控制,范围可从绝缘体至导体之间的材料。

发光二极管(LED)是半导体二极管的一种,具有单向导电性。当二极管两端外加正向电压时,如果正向电压很小,正向电流也几乎为零,当正向电压大于某个值以后,二极管正向导通,电流随电压增大而迅速上升。当二极管两端外加反向电压不超过一定范围时,通过二极管的电流几乎为零,二极管处于截止状态。外加反向电压超过某一数值时,反向电流会突然增大,这种现象称为电击穿。因而使用时应避免二极管外加的反向电压过高。如图甲所示为某发光二极管中的电流随它两端电压变化的曲线。

PTC是一种新型的半导体陶瓷材料,它以钛酸钡为主,渗入多种物质后加工而成,目前家用的陶瓷暖风器、陶瓷电热水壶等就是用这种材料做成的。PTC有一个根据需要设定的温度,低于这个温度时,其电阻随温度的升高而减小,高于这个温度时,电阻值则随温度的升高而增大,我们把这个设定的温度叫“居里点温度”,用PTC材料制成的电热器具有发热、控温双重功能,应用十分广泛。

家用固体电热灭蚊器也使用了PTC陶瓷电热元件,该元件电阻与温度的关系如图所示。

请根据上述材料,回答下列问题:

(1)由图甲可知,有关该发光二极管以下判断中错误的是_____。

A.当该二极管两端的正向电压为0.8V时,二极管处于导通状态

B.当该二极管两端的正向电压为0.2V时,二极管处于导通状态

C.当该二极管两端的反向电压为10V时,二极管处于截止状态

D.当该二极管两端的反向电压为50V时,二极管将会被击穿

(2)该发光二极管两端的正向电压为0.5V时的电阻_____(大于/等于/小于)正向电压为0.7V时的电阻。

(3)由图乙可知,该PTC陶瓷电热元件的居里点温度为_____℃。

(4)该电热灭蚊器通电后(电源电压保持不变),它的功率随时间变化的曲线应如图_____所示。

(5)某家用插座用一只“2V 100mA”发光二极管与一定值电阻串联在电路中作为指示灯。将该插座接在家庭电路中,指示灯正常发光,则在200s内电流通过该二极管所做的功为_____J。

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电子手表的奥秘

如图所示,电子表可分为数字式石英电子手表、指针式石英电子手表及自动石英表和光动能手表。

(1)数字式石英电子手表:石英晶体的压电效应和二极管式液晶显示相结合的手表,其功能完全由电子元件完成。

(2)指针式石英电子手表:石英表的能源来自氧化银扣式电池。氧化银扣式电池向集成电路提供特定电压,通过集成电路中的振荡电路和石英谐振器使石英振子起振,形成振荡电路源,输出间歇性变化的秒脉冲信号。秒脉冲送到步进电机(相当于电动机),一秒钟推动步进电机动一次,进而带动秒针走一格,使表针准确地显示时间。内部电路简化为如图所示,电池提供能源,确保电路正常工作;集成电路提供频率为1Hz和功率稳定的脉冲信号;步进电机通过齿轮带动指针转动指示时间。

请回答下列问题:

(1)二极管式液晶是由_____(选填“导体”、“半导体”或“超导体”)材料制成的。

(2)步进电机把集成电路输出的电能转化成_____。

(3)更换电池时必须使用塑料或竹镊子夹取,使用金属镊子易造成_____(短路、断路、通路)。

(4)集成电路部分在电路中相当于间歇性工作的_____(选填“电源”、“用电器”或“开关”)。

(5)集成电路输出间歇性变化的秒脉冲信号符合要求的是如图中的_____。

 0  202385  202393  202399  202403  202409  202411  202415  202421  202423  202429  202435  202439  202441  202445  202451  202453  202459  202463  202465  202469  202471  202475  202477  202479  202480  202481  202483  202484  202485  202487  202489  202493  202495  202499  202501  202505  202511  202513  202519  202523  202525  202529  202535  202541  202543  202549  202553  202555  202561  202565  202571  202579  235360 

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