Тест по физике 10 класс: полупроводники

Что нужно знать

Полупроводники — это вещества, которые по способности проводить электрический ток занимают промежуточное положение между проводниками и диэлектриками; к ним относятся кремний и германий. Электрический ток в полупроводниках создаётся направленным движением свободных электронов и положительно заряженных дырок. Дырка — это отсутствие электрона в атомной связи, которое ведёт себя как положительный носитель электрического заряда. При повышении температуры число свободных носителей заряда увеличивается, поэтому электрическое сопротивление полупроводников обычно уменьшается. Это свойство отличает полупроводники от металлических проводников, сопротивление которых при нагревании обычно возрастает. Различают собственную проводимость, возникающую в чистом полупроводнике, и примесную проводимость, которая появляется при добавлении небольшого количества других веществ. Примеси, увеличивающие число свободных электронов, создают полупроводник n-типа, а примеси, увеличивающие число дырок, — полупроводник p-типа. Сопротивление участка цепи можно определить по закону Ома: R = U / I, где R — сопротивление (Ом), U — напряжение (В), I — сила тока (А). Например, полупроводники используются в датчиках температуры и микросхемах смартфонов. Типичная ошибка учеников — считать, что электрический ток в полупроводниках создаётся только электронами, забывая о движении дырок.

Тест: 11 вопросов

Выберите ответ в каждом вопросе и нажмите «Проверить ответы» — появятся правильные ответы и пояснения.

  1. 1. Какие вещества называют полупроводниками?

    • Вещества, которые не проводят электрический ток ни при каких условиях
    • Вещества, электропроводность которых занимает промежуточное положение между проводниками и диэлектриками
    • Вещества, проводимость которых не зависит от температуры
    • Вещества, которые всегда проводят ток лучше металлов
    Полупроводники обладают промежуточной электропроводностью. Их проводимость заметно зависит от температуры и наличия примесей.

  2. 2. Какие частицы являются носителями электрического заряда в полупроводниках?

    • Только свободные электроны
    • Только положительные ионы
    • Свободные электроны и дырки
    • Только нейтроны
    Электрический ток в полупроводниках создаётся направленным движением свободных электронов и дырок, которые ведут себя как положительные носители заряда.

  3. 3. В каких единицах СИ измеряется электрическое сопротивление полупроводника?

    • В кулонах (Кл)
    • В амперах (А)
    • В вольтах (В)
    • В омах (Ом)
    Сопротивление характеризует противодействие проводника электрическому току. Единица сопротивления в СИ — ом.

  4. 4. Как изменяется электрическое сопротивление чистого полупроводника при повышении температуры?

    • Обычно уменьшается
    • Всегда остаётся неизменным
    • Становится равным нулю
    • Обычно увеличивается
    При нагревании в полупроводнике увеличивается число свободных носителей заряда, поэтому его электропроводность возрастает, а сопротивление уменьшается.

  5. 5. Какой из перечисленных материалов относится к полупроводникам?

    • Алюминий
    • Кремний
    • Резина
    • Медь
    Кремний является одним из наиболее распространённых полупроводников и широко применяется при производстве электронных компонентов.

  6. 6. Что называют дыркой в полупроводнике?

    • Нейтральную частицу внутри атомного ядра
    • Свободный отрицательный ион
    • Отсутствие электрона в атомной связи, ведущее себя как положительный носитель заряда
    • Свободный электрон, потерявший электрический заряд
    Дырка возникает при отсутствии электрона в связи между атомами. При перемещении электронов она может перемещаться в противоположном направлении и участвовать в переносе электрического заряда.

  7. 7. Какой тип полупроводника образуется при добавлении примесей, увеличивающих число свободных электронов?

    • Диэлектрик
    • Полупроводник p-типа
    • Металлический проводник
    • Полупроводник n-типа
    В полупроводнике n-типа основными носителями заряда являются электроны. Их число увеличивается благодаря введению соответствующих примесей.

  8. 8. Почему полупроводники применяют в датчиках температуры?

    • Потому что их сопротивление изменяется при изменении температуры
    • Потому что они не пропускают электрический ток
    • Потому что их масса уменьшается при нагревании
    • Потому что их сопротивление всегда равно нулю
    Температурная зависимость сопротивления позволяет использовать полупроводники для измерения температуры и создания терморезисторов.

  9. 9. Сила тока через полупроводник составляет 2 А, а напряжение на нём равно 12 В. Чему равно его сопротивление?

    • 24 Ом
    • 6 Ом
    • 14 Ом
    • 10 Ом
    По закону Ома R = U / I. Подставим значения: R = 12 В / 2 А = 6 Ом.

  10. 10. Сопротивление полупроводника равно 8 Ом, а напряжение на нём составляет 24 В. Какова сила тока через полупроводник?

    • 2 А
    • 6 А
    • 3 А
    • 4 А
    По закону Ома I = U / R. Подставим значения: I = 24 В / 8 Ом = 3 А.

  11. 11. При напряжении 10 В через полупроводник проходит ток силой 0,5 А. Чему равно сопротивление полупроводника?

    • 50 Ом
    • 10 Ом
    • 5 Ом
    • 20 Ом
    Используем закон Ома: R = U / I. Получаем R = 10 В / 0,5 А = 20 Ом.
Тесты по физике 10 класс