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Der Transistor-Effekt
- Wenn beim npn-Transistor die Basis genügend positiv gegenüber dem Emitter ist, kann ein Strom über die Kollektor-Emitter-Strecke fließen (Transistor-Effekt).
- Mithilfe eines kleinen Basisstroms kann ein großer Stromfluss zwischen Emitter und Kollektor gesteuert werden.
- Wenn beim npn-Transistor die Basis genügend positiv gegenüber dem Emitter ist, kann ein Strom über die Kollektor-Emitter-Strecke fließen (Transistor-Effekt).
- Mithilfe eines kleinen Basisstroms kann ein großer Stromfluss zwischen Emitter und Kollektor gesteuert werden.
Transistor-Formalitäten
- Einfache Transistoren bestehen drei abwechselnd p- und n-dotierten Halbleiterschichten.
- Man unterscheidet zwischen npn-Transistor und pnp-Transistor - meistens behandelt man jedoch npn-Transistoren.
- Die drei Teile nennt man Kollektor (C), Basis (B) und Emitter (E).
- Es gibt drei Schaltungsarten eines Transistors: Emitterschaltung, Kollektorschaltung und Basisschaltung. In der Praxis spielt die Emitterschaltung eine große Rolle.
- Einfache Transistoren bestehen drei abwechselnd p- und n-dotierten Halbleiterschichten.
- Man unterscheidet zwischen npn-Transistor und pnp-Transistor - meistens behandelt man jedoch npn-Transistoren.
- Die drei Teile nennt man Kollektor (C), Basis (B) und Emitter (E).
- Es gibt drei Schaltungsarten eines Transistors: Emitterschaltung, Kollektorschaltung und Basisschaltung. In der Praxis spielt die Emitterschaltung eine große Rolle.
Technik der Dotierung
- Halbleiter werden meist durch ein Diffusionsverfahren oder durch Implantation (Einschuss) mit Fremdatomen dotiert.
- Halbleiter werden meist durch ein Diffusionsverfahren oder durch Implantation (Einschuss) mit Fremdatomen dotiert.
Eigenleitung im Siliziumkristall
- Bei tiefen Temperaturen sind Halbleiter Isolatoren.
- Bei Energiezufuhr z.B. durch Erwärmung werden Elektronen aus ihren Paarbindungen gelöst - es entstehen Leitungselektronen und Löcher.
- Legt man eine äußere Spannung an, kommt es zur sogn Eigenleitung.
- Bei tiefen Temperaturen sind Halbleiter Isolatoren.
- Bei Energiezufuhr z.B. durch Erwärmung werden Elektronen aus ihren Paarbindungen gelöst - es entstehen Leitungselektronen und Löcher.
- Legt man eine äußere Spannung an, kommt es zur sogn Eigenleitung.
Dotierte Halbleiter
- Man unterscheidet zwischen n-dotierten und p-dotierten Halbleitern (kurz n- bzw. p-Halbleiter).
- Bei n-Halbleitern entstehen frei bewegliche Elektronen auf einem Untergrund positiver, ortsfester Atomrümpfe.
- Bei p-Halbleitern entstehen frei bewegliche "Löcher" auf einem Untergrund negativer, ortsfester Atomrümpfe.
- Man unterscheidet zwischen n-dotierten und p-dotierten Halbleitern (kurz n- bzw. p-Halbleiter).
- Bei n-Halbleitern entstehen frei bewegliche Elektronen auf einem Untergrund positiver, ortsfester Atomrümpfe.
- Bei p-Halbleitern entstehen frei bewegliche "Löcher" auf einem Untergrund negativer, ortsfester Atomrümpfe.
Stromrichtige und Spannungsrichtige Messung
- Messgeräte können die genaue Messung von Größen beeinflussen.
- Je nachdem, ob die die Stromstärke \(I\) oder die Spannung \(U\) besonders genau messen möchtest, musst du deine Messgeräte schalten.
- Messgeräte können die genaue Messung von Größen beeinflussen.
- Je nachdem, ob die die Stromstärke \(I\) oder die Spannung \(U\) besonders genau messen möchtest, musst du deine Messgeräte schalten.
p-n-Übergang - Halbleiterdiode
Joachim Herz Stiftung
- Halbleiterdioden bestehen aus zwei Schichten: einem p-Halbleiter und einem n-Halbleiter
- Dioden besitzen eine Durchlassrichtung und eine Sperrrichtung
- Liegt der Pluspol an der p-Schicht, so ist die Diode in Durchlassrichtung geschaltet
Joachim Herz Stiftung
- Halbleiterdioden bestehen aus zwei Schichten: einem p-Halbleiter und einem n-Halbleiter
- Dioden besitzen eine Durchlassrichtung und eine Sperrrichtung
- Liegt der Pluspol an der p-Schicht, so ist die Diode in Durchlassrichtung geschaltet
Leuchtdioden (LED) - Einführung
- Leuchtdioden sind Halbleiterdioden, die Licht , Infrarotstrahlung oder Ultraviolettstrahlung aussenden.
- LEDs müssen in Durchlassrichtung geschaltet werden, damit sie leuchten.
- LEDs sind effiziente Lichtquellen mit geringem Energiebedarf.
- Leuchtdioden sind Halbleiterdioden, die Licht , Infrarotstrahlung oder Ultraviolettstrahlung aussenden.
- LEDs müssen in Durchlassrichtung geschaltet werden, damit sie leuchten.
- LEDs sind effiziente Lichtquellen mit geringem Energiebedarf.
Silizium-Solarzellen
- Klassische Silizium-Solarzellen bestehen aus einer n-dotierten und einer p-dotierten Schicht. Am Übergang bildet sich eine sog. Raumladungszone.
- Einfallendes Licht löst in dieser Raumladungszone Elektronen von Atomen (innerer Fotoeffekt).
- Der Wirkungsgrad von Solarzellen liegt aktuell bei 13% - 48%.
- Klassische Silizium-Solarzellen bestehen aus einer n-dotierten und einer p-dotierten Schicht. Am Übergang bildet sich eine sog. Raumladungszone.
- Einfallendes Licht löst in dieser Raumladungszone Elektronen von Atomen (innerer Fotoeffekt).
- Der Wirkungsgrad von Solarzellen liegt aktuell bei 13% - 48%.
Elektronik-Kompendium
Umfangreiches Kompendium im Bereich der Elektrotechnik.
Zum externen WeblinkUmfangreiches Kompendium im Bereich der Elektrotechnik.
Zum externen WeblinkVideoanleitung zu Experimenten zur Wärmeleitung
Dieses Video zeigt und erklärt einige Experimente zum Thema Wärmeleitung und -kapazität. Die Experimente können Physikunterricht aber auch im Homeschooling mit Haushaltgegenständen leicht reproduziert werden. Das Video stammt von Prof. André Bresges, Professor für Physik an der Universität Köln.
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Zur Übersicht Zum externen WeblinkVideo zur Kompressibilität von Gasen und Flüssigkeiten
Dieses Video zeigt den Unterschied in der Kompressibilität zwischen Gas und Flüssigkeit. Dazu werden Luft und Wasser in einer verschlossenen Spritze komprimiert. Das Video wurde von der Ecole Science als Open Educational Resource (OER) veröffentlicht.
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Zur Übersicht Zum externen WeblinkVideo der Brown'schen Bewegung von Farbpartikeln
Dieses Video zeigt die Brown'sche Bewegung von Farbpartikeln in einer Flüssigkeit. Das Video wurde von der Ecole Science als Open Educational Resource (OER) veröffentlicht.
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Zur Übersicht Zum externen WeblinkVideo der Brown'schen Bewegung mit einer Teilchenströmung
Dieses Video zeigt die Brown'sche Bewegung von Farbpartikeln und Milchfetttröpfchen, jeweils mit einem zusätzlichen Teilchenstrom in eine Richtung. Das Video wurde von der Ecole Science als Open Educational Resource (OER) veröffentlicht.
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Zur Übersicht Zum externen WeblinkVideo zur Wärmeströmung in Wasser
Dieses Video zeigt ein Experiment zur Darstellung des Wärmetransports in Wasser. Dabei wird in einer Röhre Wasser erwärmt, das dadurch aufsteigt und eine Rundströmung verursacht. Das Video wurde von der Ecole Science als Open Educational Resource (OER) veröffentlicht.
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Zur Übersicht Zum externen WeblinkVideo zur Sublimation von Trockeneis
Dieses Video zeigt die Sublimation von Trockeneis auf einer heißen Herdplatte. Das Video wurde von der Ecole Science als Open Educational Resource (OER) veröffentlicht.
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Zur Übersicht Zum externen WeblinkWärmeversorgung in der Schule - Ein Unterrichtsmodul der iMINT-Akademie Berlin
Im Fachset Physik der iMINT-Akademie Berlin wurde ein Unterrichtsmodul zum Thema „Wärme im Alltag – Energie ist immer dabei“ entwickelt. Dabei sollen die Arten der Wärmeübertragung im Kontext der Wärmeversorgung in der Schule vermittelt werden. Wesentliche Ziele sind die individuelle Förderung aller Schülerinnen und Schüler und die Berücksichtigung der Bedürfnisse der Lernenden mit geistigen oder mit emotional- bzw. sozialen Entwicklungsstörungen. Besonders im Übungsteil wird der Schwerpunkt der Kompetenzentwicklung im Bereich der Sprachbildung deutlich. Durch die Arbeit an Lernstationen erhalten die Schülerinnen und Schüler Zeit, um sich die Zusammenhänge einer relativ komplexen technischen Anlage, der Heizungsanlage ihrer Schule, zu erarbeiten. Außerdem können sie Verantwortung für die eigene Schul- und Lebenswelt übernehmen.
Dieses OER-Material und weiteres Material der iMINT-Akademie Berlin gibt es unter:
https://bildungsserver.berlin-brandenburg.de/unterricht/faecher/mathematik-naturwissenschaften/mint/i-mint-akademie/weiterfuehrende-schulen/fachset-physik-1
Im Fachset Physik der iMINT-Akademie Berlin wurde ein Unterrichtsmodul zum Thema „Wärme im Alltag – Energie ist immer dabei“ entwickelt. Dabei sollen die Arten der Wärmeübertragung im Kontext der Wärmeversorgung in der Schule vermittelt werden. Wesentliche Ziele sind die individuelle Förderung aller Schülerinnen und Schüler und die Berücksichtigung der Bedürfnisse der Lernenden mit geistigen oder mit emotional- bzw. sozialen Entwicklungsstörungen. Besonders im Übungsteil wird der Schwerpunkt der Kompetenzentwicklung im Bereich der Sprachbildung deutlich. Durch die Arbeit an Lernstationen erhalten die Schülerinnen und Schüler Zeit, um sich die Zusammenhänge einer relativ komplexen technischen Anlage, der Heizungsanlage ihrer Schule, zu erarbeiten. Außerdem können sie Verantwortung für die eigene Schul- und Lebenswelt übernehmen.
Dieses OER-Material und weiteres Material der iMINT-Akademie Berlin gibt es unter:
https://bildungsserver.berlin-brandenburg.de/unterricht/faecher/mathematik-naturwissenschaften/mint/i-mint-akademie/weiterfuehrende-schulen/fachset-physik-1
Unterschiedliche Wärmekapazitäten im Teilchenbild
Kupfer hat eine spezifische Wärmekapazität von \(c_{\rm{Kuper}}=0{,}39\,\rm{\frac{J}{g\cdot {}^{\circ}C}}\), Eisen dagegen von…
Zur AufgabeKupfer hat eine spezifische Wärmekapazität von \(c_{\rm{Kuper}}=0{,}39\,\rm{\frac{J}{g\cdot {}^{\circ}C}}\), Eisen dagegen von…
Zur AufgabeVor- und Nachteile von Brennstoffzellen
Lies den Artikel zur Brennstoffzelle und stelle einige Vor- und Nachteile von Brennstoffzellensystemen gegenüber konventionellen…
Zur AufgabeLies den Artikel zur Brennstoffzelle und stelle einige Vor- und Nachteile von Brennstoffzellensystemen gegenüber konventionellen…
Zur AufgabeKohlendioxidausstoß von Autos
Joachim Herz Stiftung Abb. 1 Diagramm Emissionen von Kohlendioxid Joachim Herz Stiftung Abb. 2…
Zur AufgabeJoachim Herz Stiftung Abb. 1 Diagramm Emissionen von Kohlendioxid Joachim Herz Stiftung Abb. 2…
Zur AufgabeZeit-Temperatur-Diagramm
Durch eine Wärmequelle werden pro Minute \(20\,\rm{kJ}\) Energie geliefert. Es wird ein Eiswürfel der Masse \(m=100\,\rm{g}\) und einer…
Zur AufgabeDurch eine Wärmequelle werden pro Minute \(20\,\rm{kJ}\) Energie geliefert. Es wird ein Eiswürfel der Masse \(m=100\,\rm{g}\) und einer…
Zur AufgabeAllgemeines Gasgesetz
a) Abb. 1 FlexonZeige, dass das allgemeine Gasgesetz das…
Zur Aufgabea) Abb. 1 FlexonZeige, dass das allgemeine Gasgesetz das…
Zur AufgabeBROWNsche Bewegung
Joachim Herz Stiftung Abb. 1 BROWNsche BewegungBROWN konnte im Mikroskop eine ungeordnete Bewegung von Teilchen sehen ("Mikro-Wimmeln"). In…
Zur AufgabeJoachim Herz Stiftung Abb. 1 BROWNsche BewegungBROWN konnte im Mikroskop eine ungeordnete Bewegung von Teilchen sehen ("Mikro-Wimmeln"). In…
Zur AufgabeDurchmischung von Flüssigkeiten
Hinweis: Diese Aufgabe wurde aus den Beispielaufgaben zu den Bildungsstandards der KMK-Konferenz entnommen. In zwei Versuchen wird mit Flüssigkeiten…
Zur AufgabeHinweis: Diese Aufgabe wurde aus den Beispielaufgaben zu den Bildungsstandards der KMK-Konferenz entnommen. In zwei Versuchen wird mit Flüssigkeiten…
Zur AufgabeAbgedichteter Kühlschrank
Bild von OpenClipart-Vectors auf Pixabay Abb. 1 KühlschrankDu öffnest die Kühlschranktür relativ lange, weil Du etwas suchst. Dann schließt Du…
Zur AufgabeBild von OpenClipart-Vectors auf Pixabay Abb. 1 KühlschrankDu öffnest die Kühlschranktür relativ lange, weil Du etwas suchst. Dann schließt Du…
Zur AufgabeDichte von Gasen und Flüssigkeiten
Schlage in einer Tabelle oder in einer Formelsammlung die Dichtewerte von Gasen und Flüssigkeiten nach. …
Zur AufgabeSchlage in einer Tabelle oder in einer Formelsammlung die Dichtewerte von Gasen und Flüssigkeiten nach. …
Zur AufgabeInnere Energie eines Gases
Joachim Herz Stiftung Abb. 1 DiagrammDer berühmte italienische Physiker Enrico Fermi stellte seinen Studenten immer wieder Probleme, die man…
Zur AufgabeJoachim Herz Stiftung Abb. 1 DiagrammDer berühmte italienische Physiker Enrico Fermi stellte seinen Studenten immer wieder Probleme, die man…
Zur AufgabeHeizen eines Raumes
Nach einer Skitour kommt Franz Trenker im Winterraum einer Alpenvereinshütte an. In der Hütte ist es eisig kalt (\(-18^\circ {\rm{C}}\)). Deshalb…
Zur AufgabeNach einer Skitour kommt Franz Trenker im Winterraum einer Alpenvereinshütte an. In der Hütte ist es eisig kalt (\(-18^\circ {\rm{C}}\)). Deshalb…
Zur Aufgabe