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2013年2月16日 (土)

半導体に関する問題

◆理論「半導体に関する問題」
次の文中で、誤っているものを選びなさい。
1.半導体のPN接合部に直流を流したとき、接合部に吸熱又は発熱を
生ずる現象をゼーベック効果という。
2.PN接合部を熱すると、熱起電力を生ずる
3.PN接合部の電流方向がN→Pのとき吸熱する
4.電子冷凍は、電熱効果を利用している
5.PN接合部の電流方向がP→Nのとき発熱する
解答
1.
解説
熱電効果とは、ゼーベック効果、ペルチェ効果、トムソン効果の3つの効果の
総称である。
ゼーベック効果(Seebeck effect)は物体の温度差が電圧に直接変換される現象
ゼーベック効果を利用して温度を測定することができる
ゼーベックは金属棒の内部に温度勾配があるとき、両端間に電圧が
発生することに気づいた。
また、2種類の金属からなるループの接点に温度差を設けると、
近くに置いた方位磁針の針が振れることも発見した。これは2種類の金属が
温度差に対して異なる反応をしたため、ループに電流が流れ、
磁場を発生させたためである。
ペルティエ効果はゼーベック効果の逆、電圧から温度差を作り出す現象である。
異なる2種類の金属または半導体(n型とp型)を2つの点で接合したものに、
電流を流す。電流は片方の接点からもう一方に動くとき熱も輸送する。
片方の接点は冷やされ、もう一方は温められる。
トムソン効果は
一つの金属上で温度の差がある2点間に電流を流すと、熱を吸収したり
発生したりする効果。
トムソン効果は温度勾配のある導体を電流が流れるときの加熱・冷却を
記述するものである。ほぼすべての導体は、二つの点の間で温度差があれば、
物質によって程度の差こそあれ熱を吸収・放出する
(鉛では、トムソン効果がない)。

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