Merenje razlike potencijala

• 0Niko još nije pohvalio poruku.
  Registruj se da bi pohvalio/la poruku!

Idem u elektrotehnicku skolu i prof. nam je postavio pitanje:
Zasto ne moze da se izmeri razlika potencijala pri PN spoju?

• 0Niko još nije pohvalio poruku.
  Registruj se da bi pohvalio/la poruku!

Moze da se izmeri i krece se od 0.5 do 0.7 V, zavisno od tehnologije izrade PN spoja. Kod LED je cak oko 1.8V
Fora je u tome da se razlika potencijala na PN spoju menja u nekim zanemarljivim granicama u zavisnosti od struje koja protice kroz PN spoj.

• 0Niko još nije pohvalio poruku.
  Registruj se da bi pohvalio/la poruku!

Tnx na pomoci javicu ti sutra sta je reko profa .

Dopuna: 08 Sep 2005 14:38

Ovako. Kada sam mu rekao bas tvojim recima on mi je odgovorio da ne moze da se izmeri.
Ja stvarno ne znam, ali evo ti pomoc: to mesto spoja, bas ta granica se izmedju P i N poluprovodnika ponasa kao izolator.
Da li sam ti barem malo pomogao?

• 0Niko još nije pohvalio poruku.
  Registruj se da bi pohvalio/la poruku!

Ma moze da se izmeri samo je jako mali napon, a kad dodje do proboja PN onda su vrednosti znatno drugacije.

• 0Niko još nije pohvalio poruku.
  Registruj se da bi pohvalio/la poruku!

Kazi profesoru da "curenje" PN spoja uvek postoji, i strucno se naziva "struja drafta". Reda je par mikroampera, i to je struja koja izaziva sum na PN spojevima ("static noise").
S obzirom da postoji struja, kao posledica mora da postoji i pad napona. Struja drafta se povecava sa rastom temperature.
Kada se PN spoj pozitivno polarizuje, pri otprilike 20mA, sto odgovara naponu polarizacije od 0.5 - 0.7 (0.4V za Shotky do 1.8 za zelene LED), struja drafta i dalje postoji.
Struja drafta je posledica nesavrsenosti materijala i prakticno je neizbezna.
Od struje drafta zavisi negativan probojan napon (onaj pri kome negativno naelektrisan PN spoj crkava).

Nesavrsenost kristalne strukture (sloj atoma je prekinut, pa se onaj iznad spaja sa onim ispod) zbog kojih se javlja struja drafta:

sloj 1: ****************
sloj 2: ************** *********** sloj 1
sloj 3: ************************** sloj 3

Teoretski model PN spoja ima na samom spoju dva sloja atoma koji bi trebali da su nepropusni, tj. u njihovim redovima ne bi ni u jednom momentu smeo da se nadje slobodan elektron. Kako se PN spoj kao celina nikad ne sastoji od samo dva paralelna sloja atoma (jedan P i jedan N sloj), ni sam PN spoj ne mozemo razmatrati kao idealan model, vec kao celinu - znaci pad napona je merljiv.

Spomeni profesoru i sledecu anti-analogiju njegovoj teoriji:
Kondenzator poseduje izolator izmedju elektroda, pa je razlika potencijala na njemu ipak merljiva, jer niko ne meri razliku potencijala na nekom sloju izolatora u unutrasnjosti kondenzatora.

BTW. nemoj zalaziti u polemiku ako ces povrediti profesorov ego.

• 0Niko još nije pohvalio poruku.
  Registruj se da bi pohvalio/la poruku!

Nije te decko pitao da li postoji curenje vec da li je moguce izmeriti razliku potencijala na PN spoju?
Koliko ja znam to je nemoguce zato sto se sam silicijum bez primesa (Sb i Al) ponasa kao izolator.
Koliko ja znam kondenzator propusta samo naizmenicni napon. Dok se na PN spoj u dobrom delu slucajeva (bar na diodi) dovodi jednosmeran. Tako da ta tvoja anti-analogija (bobby) otpada.

• 0Niko još nije pohvalio poruku.
  Registruj se da bi pohvalio/la poruku!

@AsimoV
Ukoliko postoji struja - postoji i pad napona.
To sto si spomenuo da je cist silicijum izolator - to je OK, ali se u PN spoju ne koristi cist Si, tako da o izolatoru nema govora. Za primese se, koliko ja znam, koristi bor i fosfor (trovalentan i petovalentan element, kao primese cetvorovalentnom silicijumu).

Profesor je mozda ciljao na to da se na samom spoju korisceni trovalentni i petovalentni elementi medjusobno kompenzuju, pa se tako stvara neprovodna struktura koja se naziva potencijalna barijera. Nastavnici strujanje elektrona kroz PN spoj objasnjavaju kao da elektroni bukvalno preskacu tu barijeru. Ta barijera nije osnova za tvrdnju da se potencijal na PN spoju ne moze izmeriti. Kada na PN spoj dovedes dovoljno veliki potencijal, cije rezultujuce elektricno polje bude vece od potencijalne barijere, strujanje elektrona se uspostavi, a cim ima strujanja postoji i pad napona, posto nije rec o nekom super-provodniku. Sta je u svemu ovome osnova da se kaze da je razlika potencijala na PN spoju nemerljiva?

Davno sam ovo ucio (1993 godine) tako da su mi ovo samo secanja.

Ono sa strujom drafta je bio argumenat koji je trebao profesora da udalji od idealnog teoretskog modela.

Protivstav tvom stavu o kondenzatorima: principijelno i teoretski kondenzator ne "propusta" ni jednu vrstu napona, to je samo nacin za lakse objasnjavanje principa rada (za koji bih ja rekao da stvara jako pogresnu sliku o istom)
1. Napon se ne propusta (ako cemo da sitnicarimo mozemo pricati samo o struji)
2. Napon na krajevima kondenzatora JE PROMENJIV dokle se god kondenzator puni ili prazni, u svim ostalim slucajevima je nepromenjiv (kao i u slucajevima jednosmernog napona)
3. pri dovodjenju jednosmernog napona kondenzator se takodje puni, ali je praznjenje odlozeno do momenta prekida dovodjenja jednosmernog napona
4. kondenzator sam spomenuo iz razloga sto je razmatranje dva sloja atoma na PN spoju iluzorno isto koliko i merenje napona na sloju izolatora u kondenzatoru
5. http://members.chello.at/bobby100/About.htm - tu sam da pomognem, ne da raspravljam

• 0Niko još nije pohvalio poruku.
  Registruj se da bi pohvalio/la poruku!

@bobby
Prvo moram da ti kazem da smo ja i GIZMO (decko koji je postavio pitanje) ucenici 2. godine ETS "Nikola Tesla" u Beogradu (telekomunikacije) tako da mi je drago sto si ti neko od iste struke ali je ocigledno da si na mnogo, mnogo vecem nivou od nas dvojice zajedno.
Iskreno receno, i da hocemo da se raspravljamo sa tobom ne bi nista postigli zato sto mi za to nismo u stanju.
Druga stvar.
Pre nekoliko dana na casu Elektronike radili smo lekciju PN spoj. Tokom lekcije profesor je nacrtao PN spoj i objasnio neke stvari medju kojima su bili i dijagrami raspodele naelektrisanja, razlike potencijala i elektricnog polja.
Kada je zavrsavao lekciju pitao je: zasto je nemoguce izmeriti razliku potencijala na PN spoju? Mi smo ga svi naravno gledali bledo bez ikakve ideje. Rekao nam je da se raspitamo kako bi nasli odgovor. Onda je Gizmu palo na pamet :My city.
Da sad zaboravimo kondenzator, ti kazes da je to merenje moguce?
Moze biti da je nastavnik ciljao na kompenzaciju elektrona ali je ipak rekao da je nemoguce.
Inace ime profesora je Opacic Ratko, covek koji je koliko ja znam zavrsio ETF a svedoci smo da je napisao vise knjiga za Zavod za izdavanje udzbenika medju kojima su mnogobrojna izdanja Elektronike i OET-a iz kojih i mi ucimo.
On je rekao da je to nemoguce i ja coveku verujem. Ali pokusavam da verujem i tvojim tvrdnjama da oni neke stvari uproscavaju kako bi mi lakse shvatili. Nemoj ti misliti da ne postujem tvoje misljene, naprotiv, ali nama trebaju konkretni argumenti sa kojima ti tvrdis da je to moguce izmeriti. Nismo ni ja ni Ratko Opacic a ni GIZMO rekli da ta razlika ne postoji nego je on rekao da je tu razliku potencijala nemoguce izmeriti. Kao sto sam gore napisao tj. te pitao, da li ti mislis da li je moguce???
Poz

• 0Niko još nije pohvalio poruku.
  Registruj se da bi pohvalio/la poruku!

bobby brate, AsimoV je u pravu, verovatno je tvoje objasnjenje tacno, ali kao sto rece AsimoV, to je malo neshvatljivo za nas. Ako bi uspeo da uprostis odgovor i izneses samo najpotrebnije, bili bi zahvalni !

• 0Niko još nije pohvalio poruku.
  Registruj se da bi pohvalio/la poruku!

Uf, Opacicu ne mogu da protivurecim, garant je nesto sto sam ja prevideo. I ja sam ucio iz njegovih knjiga iako u ono vreme nisu bile zvanicno prihvacene od ministarstva prosvete. Profesor elektronike nam je rekao da one zvanicne knjige mozemo da zaboravimo, i svima nam je dao da iskopiramo Opacicevu knjigu.

Ako je mislio na sam spoj (dva reda atoma), ne na celokupan kristal, onda je merenje nemoguce jer su ta dva reda na istom potencijalu, dok se razlika potencijala javlja tek dalje kroz kristal (ovo ne tvrdim vec pretpostavljam). Secam se da se elektricno polje formira samo sa jedne strane spoja prema drugoj, pa kada dostigne kriticnu velicinu pocinje proboj spoja u pozitivnom smeru i spoj postane provodan.
Neznam da li sada postoji neka razlika na akademskom nivou izmedju razlike potencijala i napona (po meni je to isto), mozda tu ima neka caka, ali pad napona na PN spoju zasigurno postoji, i njega sam gore spomenuo. Taj napon se potrosi na ono polje koje je potrebno da PN spoj postane provodan.
Iz iskustva znam da ce dioda da izdrzi i par puta veci napon od onog koji je potreban za pocetak provodjenja. Zeleni LED ce da izdrzi i 7V dok ne crkne (lavinski proboj). Da li zbog toga sto i sa vecim naponom polarizacije spoj i dalje radi u nekom normalnom opsegu on tvrdi da je nemerljiv...
Nije mi jasno pitanje, da li on tvrdi da ne postoji metoda merenja, ili ne postoji razlika potencijala.
Ukoliko je trik-pitanje, onda moze da dodje u obzir i sledece:
P i N su u spoju bez posrednika, znaci da su na istom potencijalu, samim tim nema razlike potencijala. Ukoliko se misli na slobodne krajeve spoja (one na kojima ce biti kontakti prema ostatku kola), onda mislim da postoji i razlika potencijala, i da je merljiva.
Trik-pitanje 2: potencijal na samom spoju dva kristala, i potencijal na ivicama kristala nije isti, tako da ne postoji sonda koja ce da meri potencijal na samom spoju (koji je inace isti za oba kristala u spoju)

Odustajem

Voleo bih da i meni javite resenje ove zagonetke