குறைகடத்தி எலக்ட்ரானியல் | இயற்பியல் - எடுத்துக்காட்டு கணக்குகள், பயிற்சி கணக்குகள் | 12th Physics : UNIT 10a : Semiconductor Electronics

12 வது இயற்பியல் :அலகு 10a : குறைகடத்தி எலக்ட்ரானியல்

எடுத்துக்காட்டு கணக்குகள், பயிற்சி கணக்குகள்

12 வது இயற்பியல் :அலகு 10a : குறைகடத்தி எலக்ட்ரானியல் : எடுத்துக்காட்டு கணக்குகள், பயிற்சி கணக்குகள்

எடுத்துக்காட்டு 9.1

ஒரு நல்லியல்பு டையோடு மற்றும் ஒரு 50 மின்தடையும் தொடரிணைப்பில் ஒரு 15V மின்னழுத்த மூலத்துடன் பின் (4N309 வரும் படத்தில் உள்ளவாறு இணைக்கப்பட்டுள்ளன எனில் டையோடின் வழியாகப் பாயும் மின்னோட்டத்தை கணக்கிடுக?

தீர்வு

டையோடானது நல்லியல்பு கொண்டது மேலும் அது, முன்னோக்குச் சார்பிலும் உள்ளது. இதனால், அது சுழி மின்னழுத்த அரண் கொண்ட மூடிய சாவியாகச் செயல்படுகிறது. எனவே, ஓம்விதியைப் பயன்படுத்தி டையோடு வழியாகச் செல்லும் மின்னோட்டத்தைக் கணக்கிடலாம்.

V = IR

I =V/R = 15/5 = 3 A

எடுத்துக்காட்டு 9.2

ஓரு நல்லியல்பு டையோடு ஒன்றைக் கருதுவோம். இங்கு AB வழியாகப் பாயும் மின்னோட்டத்தின் மதிப்பைக் காண்க.

தீர்வு

இது ஒரு முன்னோக்குச் சார்பிலுள்ள நல்லியல்பு டையோடு என்பதால் மின்னழுத்த அரண் புறக்கணிக்கப்படுகிறது.

AB வழியாக பாயும் மின்னோட்டத்தை ஓம் விதியை பயன்படுத்திக் கணக்கிடலாம்

I = V/R = 3 - (-7) / 1× 103 /103 = 10 =10-2 A = 10mA

எடுத்துக்காட்டு 9.3

பளு மின்தடை 1 k0 ஆக இருக்கும் போது செனார் டையோடு வழியாக பாயும் மின்னோட்டத்தைக் கணக்கிடுக (இங்கு டையோடு நல்லியல்பு கொண்டது எனக் கருத வேண்டும்).

தீர்வு

AB யின் குறுக்கே மின்னழுத்தம் VZ = 9V

Rன் குறுக்கே மின்னழுத்த இறக்கம் = 15-9=6V

எனவே R ன் வழியே பாயும் மின்னோட்டம்

I = 8/1X103 = 6mA

பளு மின்தடைக்குக் குறுக்கே மின்னழுத்தம் VAB =9V

பளு மின்தடை வழியே பாயும் மின்னோட்டம்

செனார் டையோடு வழியே பாயும் மின்னோட்டம்

IZ = I - IL =6Ma - 4.5mA =1.5 mA

எடுத்துக்காட்டு 9.4

GaAsP னால் உருவாக்கப்பட்ட LED லிருந்து வெளிப்படும் ஒளியின் அலைநீளத்தைக் கண்டுபிடி. இந்தக் குறைகடத்தியின் விலக்கப்பட்ட ஆற்றல் இடைவெளி 1.875eV ஆகும். வெளிப்படும் ஒளியின் நிறத்தையும் குறிப்பிடுக. (h = 6.6x10-34Js எனக் கொள்க)

தீர்வு

அலை நீளத்தின் மதிப்பு 660 nm என்பது, சிவப்பு நிற ஒளிக்கு உரியது ஆகும்.

எடுத்துக்காட்டு 9.5

பொது அடிவாய் நிலை அமைப்பிலுள்ள உள்ள டிரான்சிஸ்டரின் 0=0.95, IE= I mA ஆகும் எனில் IC மற்றும் IB, மதிப்புகளைக் காண்க

தீர்வு

α= IC/IE

IC =α IE =0.95×1=0.95 mA

IE = IB + IC

∴ IB = IC −IE =1−0.95=0.05 mA

எடுத்துக்காட்டு 9.6

பொது உமிழ்ப்பான் நிலையில் ஒரு டிரான்சிஸ்டரின் வெளியீடு சிறப்பியல்பு படத்தில் தரப்பட்டுள்ளது. VCE =15V எனில் IC-யின் மதிப்பைக் கணக்கிடுக. மேலும் VCE யின் மதிப்பு 10 V ஆக மாற்றப்படும் போது -யின் மதிப்பைக் கணக்கிடுக

VCE = 15 V எனில், IC = 1.5 μA

VCE -யின் மதிப்பு 10 Vஆக மாற்றப்பட்டால், IC = 1.4Μa

எடுத்துக்காட்டு 9.7

படத்தில் காட்டப்பட்டுள்ள மின்சுற்றில் உள்ளீடு மின்ன ழுத்தம் Vt = 20 V, VBE = 0 V மற்றும் VCE = 0 V எனில் , Ig IC மற்றும் வின் மதிப்புகள் யாவை?

எடுத்துக்காட்டு 9.8

படத்தில் காட்டப்பட்டுள்ள பொது உமிழ்ப்பான் டிரான்சிஸ்டர் மின்சுற்றில் மின்னோட்டம் பெருக்கம் 120 ஆகும் எனில் dc பளுகோட்டை வரைந்து அதில் Q புள்ளியைக் குறிக்க (VE யின் மதிப்பு புறக்கணிக்கப்படுகிறது).

எடுத்துக்காட்டு 9.9

ஓர் இசைவுறு ஏற்பான் அலை இயற்றியில், 150 uH மாறா மதிப்பு கொண்ட மின் நிலைமம் உள்ளது. அதில் பயன்படுத்தப்படும் மாறும் மின்தேக்கியின் நெடுக்கத்தைக் கண்டுபிடிக்கவும். அதிர்வெண் பட்டையின் அதிர்வெண் 500 kHz லிருந்து 1500 kHz வரை இருக்கும் எனக் கொள்க.

எனவே மின் தேக்கியின் நெடுக்கம் 75 - 676pF ஆகும்

எடுத்துக்காட்டு 9.10

கீழ்க்காணும் சுற்றில் A, B மற்றும் C ஆகிய மூன்று உள்ளீடுகள் அனைத்தும் முதலில் 0 மற்றும் பிறகு 1 என இருந்தால், வெளியீடு Y என்ன?

எடுத்துக்காட்டு 9.11

கீழ்க்காணும் லாஜிக் கேட்களின் சேர்க்கையில், உள்ளீடுகள் A மற்றும் B ஐக் கொண்டு வெளியீடு Y - யிற்கான பூலியன் சமன்பாட்டை எழுதுக?

எடுத்துக்காட்டு 9.12

பின்வரும் பூலியன் சமன்பாட்டை எளிமைப்படுத்துக.

AC + ABC = AC

தீர்வு

படி 1: AC (1 + B) = AC.1 (OR விதி - 2)

படி 2: AC. 1 = AC (AND விதி - 2)

எனவே, AC + ABC = AC

சுற்று விளக்கம்

ஆகவே கொடுக்கப்பட்ட கூற்று நிரூபிக்கப்பட்டது.

IV பயிற்சிக் கணக்குகள்

1. தரப்பட்டுள்ள மின்சுற்றில் இரண்டு நல்லியல்பு டையோடுகள் படத்தில் காட்டியுள்ளவாறு இணைக்கப்பட்டுள்ளன. மின்தடை R1 வழியே பாயும் மின்னோட்டத்தைக் கணக்கிடுக.

தீர்வு: D1 பின்னோக்கு சார்பில் உள்ளதால் மின்னோட்டம் அதன் வழியே செல்லாது.

D2 முன்னோக்கு சார்பு

எனவே மொத்த மின்தடை 2Ω + 2Ω = 4 Ω

மின்னழுத்தம் V = 10V

R1 வழியே பாயும் மின்னோட்டம்

I = V/R = 10/4 =2.5A

[விடை: 2.5 A]

2. பின்வரும் படத்தில் உள்ளவாறு நான்கு சிலிக்கான் டையோடுகள் மற்றும் ஒரு 10 Ω மின்தடை ஆகியவை இணைக்கப்பட்டுள்ளன. ஒவ்வொரு டையோடும் 1 Ω மின்தடை கொண்டவை எனில் 10 Ω மின்தடை வழியாகப் பாயும் மின்னோட்டத்தினைக் கணக்கிடுக.

தீர்வு:

● D1 மற்றும் D4 டையோடுகள் பின்னோக்கு சார்பில் அமைந்துள்ளதால், திறந்த சுற்றாக செயல்படும். மின்னோட்டத்தைக் கடத்தாது.

● D2 மற்றும் D3 டையோடுகள் முன்னோக்கு சார்பில் உள்ளன. மூடிய சாவியாக செயல்படுகின்றன. எனவே மின்தடை இல்லை.

சிலிக்கானுக்கு மின்னழுத்த அரணின் மதிப்பு 0.7 V என்பது நாம் அறிந்ததே.

ஃ இச்சுற்றில் உள்ள மின்னழுத்தம்

= 3V - 0.7 V - 0.7 V = 1.6 V

ஆகவே, மொத்த மின்தடை

= 1 + 10 +1 = 12Ω

ஃ10 Ω மின்தடை வழியாக பாயும் மின்னோட்டம்,

I = V/R = 1.6/12 = 0.13 A

[விடை: 0.13 A]

3. VCEsat = 0.2 V எனவும் β = 50 எனில், பின்வரும் படத்தில் காட்டியுள்ள டிரான்சிஸ்டரைத் தெவிட்டிய நிலைக்குக் கொண்டுசெல்ல தேவைப்படும் சிறும அடிவாய் மின்னோட்டத்தைக் (IB) கணக்கிடுக.

[விடை: 56 µA]

4. பின்வரும் படத்தில் காட்டப்பட்ட மின்சுற்றில் உள்ள இருமுனை சந்தி டிரான்சிஸ்டரின் மின்னோட்ட பெருக்கம் β = 50 என்க. VEB = 600 mV என்ற உமிழ்ப்பான்-அடிவாய் மின்னழுத்த வேறுபாட்டிற்கு ஏற்ற, உமிழ்ப்பான்-ஏற்பான் மின்னழுத்த வேறுபாட்டினை VEC வோல்ட்டில் கணக்கிடுக.

தீர்வு:

β = 50

VEB = 600 × 10−3V

RB = 60 kῼ, RC = 500 kῼ

VB = VE − VEB

= 3 − 0.6 = 2.4V

IB = VB /RB = 2.4 /(60 × 103) = 0.04 × 10−3A

IB = 40 μA

Ic = β IB

= 50 × 40 × 10−6

Ic = 2mA

Vc = Ic Rc = 500IC

= 500 × 2 × 10−3

VEC = VE − VC

= 3 − 1

= 2V

[விடை: 2 V]

5. பின்வரும் மின்சுற்றில் 3Ω மற்றும் 4Ω மின்தடைகள் வழியாக பாயும் மின்னோட்டங்களை கண்டுபிடி. D1 மற்றும் D2 நல்லியல்பு டையோடுகள் எனக் கொள்க.

தீர்வு. கொடுக்கப்பட்டவை:

D1 & D2 இரண்டும் நல்லியல்பு டையோடுகள். D1 என்பது முன்னோக்கு சார்பில் உள்ளதால், இது கடத்தி போல செயல்படும். எனவே இது சுழி மின்னழுத்த அரண் கொண்ட மூடிய சாவியாக செயல்படும்.

D2 என்பது பின்னோக்கு சார்பில் உள்ளது. இது ஒரு திறந்த சாவியாக செயல்படும். ஆகவே, D2 வழியே மின்னோட்டம் பாயாது.

D1 வழியே மின்னோட்டம், I = V/R

R = R1 + R2 = 2 + 4 = 6 Ω

V = 12 V

I = 12/6 = 2 A

D1 வழியே மின்னோட்டம் I = 2A

D2 வழியே மின்னோட்டம் I = 0

[விடை: 0 மற்றும் 2A]

6. பூலியன் இயற்கணிதத்தின் விதிகள் மற்றும் தேற்றங்களைப் பயன்படுத்தி பின்வரும் பூலியன் சமன்பாடுகளை நிரூபி.

7. கொடுக்கப்பட்ட பூலியன் சமன்பாட்டை உண்மை அட்டவணையைக் கொண்டு நிரூபி

8. பின்வரும் மின்னழுத்தச் சீரமைப்பான் மின்சுற்றில் 15 V முறிவு மின்னழுத்தம் உள்ள செனார் டையோடு பயன்படுத்தப்பட்டுள்ளது. பளு மின்தடை வழியாகப் பாயும் மின்னோட்டம், மொத்தம் மின்னோட்டம், மற்றும் டையோடு வழியாகப் பாயும் மின்னோட்டம் ஆகியவற்றைக் கண்டுபிடி. நல்லியல்பு டையோடு எனக் கொள்க.

[விடை: 5mA; 20 mA; 15 mA]

9. கொடுக்கப்பட்ட மின்சுற்றில் வெளியீடு Yக்கான பூலியன் சமன்பாடு மற்றும் அதன் உண்மை அட்டவணையும் தருக.

[விடை: ]

Tags : with Answers, Solution | Semiconductor Electronics | Physics குறைகடத்தி எலக்ட்ரானியல் | இயற்பியல்.

12th Physics : UNIT 10a : Semiconductor Electronics : Example Solved Numerical Problems with Answers, Solution | Semiconductor Electronics | Physics in Tamil : 12th Standard TN Tamil Medium School Samacheer Book Back Questions and answers, Important Question with Answer. 12 வது இயற்பியல் :அலகு 10a : குறைகடத்தி எலக்ட்ரானியல் : எடுத்துக்காட்டு கணக்குகள், பயிற்சி கணக்குகள் - குறைகடத்தி எலக்ட்ரானியல் | இயற்பியல் : 12 ஆம் வகுப்பு தமிழ்நாடு பள்ளி சமசீர் புத்தகம் கேள்விகள் மற்றும் பதில்கள்.