ملخص فيزياء للصف الثاني عشر اعداد وليد الرشيدي ف2

ملخص فيزياء للصف الثاني عشر اعداد وليد الرشيدي ف2

نقدم لكم ملخص لمادة الفيزياء الصف الثاني عشر للفصل الدراسي الثاني من إعداد الأستاذ وليد الرشيدي، يتضمن التلخيص مواضيع الكهرباء والمغناطيسية – الإلكترونات – الفيزياء الذرية والفيزياء النووية في مادة الفيزياء الصف الثاني عشر الفترة الدراسية الثانية، وهذا الملخص خاص بمناهج الكويت

ملخص فيزياء للصف الثاني عشر اعداد وليد الرشيدي ف2: بإمكانكم تحميل هذا الملف على شكل بي دي أف جاهز للتشغيل على أي جهاز لوحي أو الكتروني أو كمبيوتر عن طريق زر التحميل في الأعلى، كما يمكنكم تصفح الملف فقط من خلال هذه الصفحة من الموقع مباشرة.

الوحدة الثالثة ( الالكترونيات )

ملاحظات هامة:

1. المواد الموصلة تحتوي على الكترونات حرة تسمح لها بتوصيل التيار الكهربی
2. الكترونات مستويات الطاقة الداخلية للذرة اكثر ارتباطا من الكترونات المستوى الأخير
3. تتشكل البلورات الصلبة نتيجة روابط كيميائية بين تلك الذرات والتي تنتج من التفاعل الكهربي بين الالكترونات المشتركة والنواة

• نطاق التكافؤ: هو نطاق يجمع مستويات متقاربة من الطاقة تكونة الكترونات الغلاف الخارجي الموجودة في مدارات جزئية مشتركة
• نطاق التوصيل : هو نطاق اعلى من نطاق التكافؤ يتكون عندما تكتسب الالكترونات طاقة اضافية ( حرارية – اشعاعية ) فتنتقل الالكترونات من نطاق التكافؤ الى نطاق التوصيل
• فجوة الطاقة المحظورة : هي الفجوة الموجودة بين نطاق التكافؤ ونطاق التوصيل
• طاقة الفجوة المحظورة : تساوی الفرق في الطاقة بين طاقة نطاق التكافؤ ونطاق التوصيل
• الثقب (الفراغ): هي الفراغ المتكون في نطاق التكافؤ عندما تنتقل الالكترونات من نطاق التكافؤ الى نطاق التوصيل

ملاحظات :

1. يساهم كلا من الالكترون والفجوة ( الثقوب ) في مرور التيار الكهربي في شبة الموصل
2. الثقب يتحرك مع المجال الكهربي الناتج عن تسليط جهد على شبه الموصل (اتجاة التيار الاصطلاحي)

أشباه الموصلات

علل

1 – العوازل لا توصل التيار الكهربائي
بسبب اتساع فجرة الطاقة المحظورة – لا تستطيع الالكترونات الانتقال من نطاق التكافؤ الى نطاق التوصيل حتى مع درجات الحرارة العالية

2- اشباه الموصلات اقل قدرة من الموصلات في التوصيل الكهربي؟
لان فجوة الطاقة المحظورة في شبة الموصل معتدلة ( اكبر من فجوة الطاقة المحظورة للموصلات ) – حيث يتمكن عدد قليل من الالكترونات ان تكتب الطاقة الكافية لتنتقل من نطاق التكافؤ الى نطاق التوصيل

ماذا يحدث :

1- عند رفع درجة حرارة شبة الموصل النقي ؟
تقل مقاومته وتزداد درجة التوصيل
التفسير: لأن المزيد من الالكترونات يكتسب طاقة كافية للانتقال الى نطاق التوصيل تاركة مكانها مزيدا من الثقوب

ملاحظات هامة : في شبه الموصل النقي

1. عدد الثقوب (P) = عدد الالكترونات n
2. (حاملات الشحنة = عدد الفجوات ( الثقوب ) (P) + عدد الالكترونات) n

تابع أشباه الموصلات

اشباه الموصلات النقية: ( عناصر رباعية التكافؤ يحتوي مستوى الطاقة الأخير في ذرة أي منها على 4 الكترونات تشترك فيم بينها في تكوين روابط تساهمية قوية لتكوين البلورة )

اشباه الموصلات المطعمة: هي اشباة موصلات نقية ترتبط مع ذرات مجاورة لها تمتلك عدد مختلف من الالكترونيات ( 3 او 5 الكترونات )

الغرض من عملية تطعيم شبه الموصل : زيادة قدرة شبة الموصلات على التوصيل الكهربي

علل
1- تسمى الثقوب في شبه الموصل من النوع السالب بحاملات الشحنة الأقلية ؟
2- تسمى الالكترونات في شبة الموصل من النوع السالب بحاملات الشحنة الأغلبية ( الأكثرية ) ؟
لأن المادة التي تستخدم في عملية التطعيم مادة مانحة تعطي شبة الموصل الكترون حر فيزيد عدد الالكترونات عن عدد الثقوب

3- تسمى الالكترونات في شبة الوصل من النوع الوجب بحاملات الشحنة الاقلية ؟
4- تسمى الفجوات في شبة الموصل من النوع الحب بحاملات الشحنة الاغلبية ؟
لأن المادة التي تستخدم في عملية التطعيم مستقبلة حيث تحدث ثقبا في شبة الموصل فيزيد عدد الفجوات عن عدد الالكترونات

ملاحظات هامة : في شبة الموصل غير النقي

• عدد الالكترونات الحرة (Nd) في شبة الموصل من النوع السالب = عدد ذرات المانح
• عدد الثقوب (Na) في شبه الموصل من النوع الموجب = عدد ذرات القابل ( المستقبله )
• العدد الكلي لحاملات الشحنة تقريبا يساوي تقريبا عند نفرات المادة ( المانحة أو القابلة )
• يمكن التحكم بمقدرة توصيل شبة الموصل المطعم خلال تحديد نسبة التطعيم
• يمكن زيادة قدرة توصيل شبة الموصل النقي من خلال رفع درجة الحرارة او التطعيم

الوصلة الثنائية

تركيب الوصلة الثنائية
تتكون من شبة موصل من النوع السالب ملتحم بشبة موصل من النوع الموجب ، ويطلى السطحان الخارجيان بمادة موصلة من اجل وصلها باسلاك كهربائية

شرح عمل الوصلة الثنائية

1. وجود الكترونات حرة في شبة الموصل من النوع السالب والثقوب في شبة الموصل من النوع الموجب
2. ينشا تيارين متعاكسين ( تيار الالكترونات: من شبة الموصل السالب الى شبة الموصل الموجب) ( تبار الثقوب: من شبة الموصل الموجب الى شبة الموصل السالب)
3. تتحد الالكترونات والثقوب على جانبي منطقة الالتحام ووتكون منطقة خالية من حاملات الشحنة ( منطقة الاستنزاف )

ملاحظة:

1. يكون اتجاه التيار الكهربي الاصطلاحي ( حركة الثقوب ) في البلورة الموجبة عكس حركة الالكترونات الحرة في البلورة السالبة
2. في حالة الانحياز العكسي يمر تيار ضعيف جدا يسمى تيار الانحياز العكسي

(علل) 1. تعتبر الوصلة الثنائية في حالة الانحياز الأمامي مفتاحا كهربياً مغلقا ؟
لان الجهد المطبق على الوصلة يكون صغير جدا مما يقلل من سمك ومقاومة منطقة الأستنزاف وتسمح بمرور التيار الكهربائي

تطبيقات الوصلة الثنائية

تقويم التيار المتردد : هي عملية تحويل التيار المتردد إلى تيار مستمر

شرح عمل الوصلة الثانية في عملية التقويم :

1. في نصف الدورة الموجب تكون الوصلة انحياز امامی فتسمح بمرور التيار الكهربي
2. في نصف الدورة السالب تكون الوصلة انحياز عكسي فتمنع بمرور التيار الكهربي
3. نحصل على نصف الموجة الموجب فقط

الترانزستور

الترانزستور ثنائي قطب نقطة التقاء : مؤلف من ثلاث بلورات شبة موصل مرتبة إما بتوسط بلورة سالبة بين بلورتين موجبتين (PNP) أو بتوسط بلورة موجبة بين بلورتین سالبتين (NPN)
ملاحظة : الترانزستور يتميز بثلاثة إطراف ( وصلة ثلاثية القطب )

توصيل الترانزستور

لا يعمل الترانزستور إلا إذا ادخل في دائرتين كهربانيتين بحيث يكون احد اقطابه مشتركا في الدائرتين الكهربائيتين

طرق التوصيل
1- طريقة الباعث المشترك 2- طريقة القاعدة المشتركة 3- طريقة المجمع المشترك
تستخدم هذه الطرق لتكبير كل من شدة التيار والجهد الكهربائي والقدرة الكهربائية على حسب طريقة التوصيل

ملاحظة هامة:

1- الجهد بين المجمع و الباعث أكبر من الجيد بين القاعدة والباعث

علل: 1- يوجد في الترانزستور منطقتي استنزاف الأولى بين القاعدة والباعث والثانية بين القاعدة والمجمع
( لأنه عبارة عن وصلة ثنائية مزدوجة بين القاعدة والباعث والقاعدة والمجمع)

2- تيار القاعدة صغير ومعظم تيار الباعث يصل إلى المجمع ؟
( لأن نسبة الشوائب في الباعث اكبر منها في المجمع والقاعدة شريحة رقيقة عالية المقاومة )

3- ( علل ) تيار المجمع يساوي تقريبا تيار الباعث؟
لان تیار القاعدة صغير جدا حيث أن معظم تيار الباعث يتجه للمجمع

مراجعة عامة:

1- احد الأشكال الآتية تمثل ترانزستور من النوع NPN

2- يمكن ترتيب نسبة الشوائب في مكونات الترانزستور تنازليا كما يلي :

• B – C – E
• E – C – B
• B – E – C
• C – B – E

4- عند توصيل الترانزستور بطريقة الباعث المشترك يتم توصيل

• (الباعث – القاعدة ) أماميا و (المجمع – القاعدة) أماميا
• (الباعث – القاعدة) أماميا و (المجمع – الباعث) عكسيا
• (الباعث – القاعدة ) عكسيا و (المجمع – القاعدة) أماميا