TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH KHOA ĐIỆN-ĐIỆN TỬ BỘ MƠN CSKTĐ - ĐỀ THI CUỐI KỲ HỌC KỲ II NĂM HỌC 14-15 Môn: VẬT LIỆU ĐIỆN-ĐIỆN TỬ Mã môn học: EEMA220544 Đề số/Mã đề: 015-VLD Đề thi có trang Thời gian: 60 phút SV Không sử dụng tài liệu Câu 1: (2 điểm) Hãy cho biết phá hủy điện môi gì? Phân biệt đặc điểm phá huỷ điện môi rắn Các biện pháp nâng cao khả bền điện phá huỷ Câu 2: (2 điểm) Sợi quang dẫn ? Hãy tóm tắt cấu tạo, nguyên lý phương pháp truyền tín hiệu sợi cáp quang? Ưu điểm cáp quang so với cáp kim loại việc truyền tín hiệu thông tin Câu 3: (2 điểm) Nhôm có cấu trúc lập phương tâm mặt, số mạng a = 0,404 nm, Z=13 Phân bố e- (2,8,3) Hãy tính: • Mật độ nguyên tử (1/m3).và mật độ electron tự (1/m3) • Điện dẫn suất điện trở suất 3000 K, bước quãng đường tự Al : λ = 100 A0 Câu 4: (2 điểm) Moät Si tinh khiết có kích thước (2×2×1)mm3 Cho biết: ôû 3000K ni = 5,12 1015/m3 ; µN =0,13m2/Vs ; µP = 0,05m2/Vs; Wg không đổi Wg =1,13eV • Pha tạp chất Asen (As) vào bán dẫn Hỏi bán dẫn thuộc loại gì? Pha với mật độ 300 0K điện trở giảm 340 Ω • Dùng tạp chất làm phần tử cảm biến Hall đặt vào điện áp 13,6 V từ trường theo phương z có từ cảm Bz 0,4 T Tính điện áp Hall (Uh) Câu 5: (2 điểm) Ngẫu nhiệt điện gì? Ứng dụng thực tế Tính tổn hao tụ bù có m = 25 KV, C = 80 µF, tgδ = 5.10 - 5, f = 50 Hz Ghi chú: Cán coi thi khơng giải thích đề thi Ngày 18 tháng 12 năm 2015 Thông qua môn Số hiệu: BM1/QT-PĐBCL-RĐTV Trang: 1/1 Chuẩn đầu học phần (về kiến thức) [CĐR 1.2]: Có kiến thức vật liệu cấu tạo thành chi tiết thiết bị điện linh kiện điện tử Phân biệt sử dụng vật liệu tương thích cấp điện áp hệ thống cung cấp điện máy điện [CĐR 2.3]: Có kỹ tính tốn thơng số kỹ thuật vật liệu ứng dụng lựa chọn vật liệu thích hợp thiết bị [CĐR 4.3]: Có kiến thức nhận biết xác định vật liệu kỹ thuật chọn lựa sử dụng hiệu Nội dung kiểm tra Câu 1, Câu 3, 4, Câu Ngày 18 tháng 12 năm 2015 Thông qua môn (ký ghi rõ họ tên) Số hiệu: BM1/QT-PĐBCL-RĐTV Trang: 2/1 ĐÁP ÁN Caâu 1: (2 điểm) Yêu cầu nêu đònh nghóa phá huỷ điện môi Phân biệt phá huỷ điện phá huỷ nhiệt điện Phân tích đặc điểm loại phá hủy điện nhiệt điện, khác biệt chúng Biện pháp tăng độ bền điện với phá huỷ điện ⇒ Dùng vật liệu có Độ bền điện cao hơn, Chỉ sử dụng điện áp cho phép Biện pháp tăng độ bền điện với phá huỷ nhiệt điện ⇒ tăng cường tiết diện tỏa nhiệt dùng cánh tản nhiệt hệ số toả nhiệt λ dùng quạt thổi hay quạt hút … với phá huỷ nhiệt điện dùng biện pháp giảm nhiệt độ môi trường đặt thiết bò điều kiện làm mát khí lạnh Nêu khái niệm hiệu ứng Hall Ứng dụng cảm biến Hall để phát đo lường từ trường phương chiều độ lớn dùng điều khiển tự động với tác động từ trường động DC không chổi than (Brushless Motors) (2 điểm) Câu 2: (2 điểm) Yêu cầu nêu khái niệm cấu tạo cáp quang, nguyên lý truyền quang phản xạ toàn phần biến đổi tín hiệu điện ⇔ quang (1 điểm) Nêu rõ ưu điểm vït trội truyền tín hiệu cáp quang so với cáp kim loại (1 điểm) Câu 3: (2 điểm) 4 × 1027 nn = × = = ≈ 6, 07 × 1028 a (0, 404 ×10−9 )3 0, 4043 ne = nn × ( so.e / nguyentu ) = nn × = 18, × 1028 σ= σ= ρ= (1 điểm) ne × e × λ 18, ×1028 × (1, 602 ×10−19 )2 ×100 ×10−10 = 3.m.k T × 9,1×10−311.38 ×10−23 × 300 4660 ×10−20 11302 ×10 = σ −54 = 4,38 ×108 (1/ Ωm) ≈ 2, 29.10 −9 Ωm 4,38.10 (1 điểm) Câu 4: (2 điểm) Asen (As) thuộc nhóm V bảng phân loại tuần hoàn bán dẫn tạp chất thuộc loại N σ i ( 3000 K ) = ni e ( µn + p ) = 5,12.1015 ì1,6.1019 ( 0,13 + 0, 05) = 1, 47.10−4 2.10−3 Ri 300 C = = = 3400 × 103 = 6,8M Ω −4 −6 σ i s 1, 47.10 × 2.10 ( ) l Số hiệu: BM1/QT-PĐBCL-RĐTV Trang: 3/1 ( Ri 3000 K ) =σ N = 6,8.106 = 20000 340 σi 20000 × σ i ×1, 47 Nd = = = 14,14.1019 19 m e ì àN 1, 6.10 × 0,13 RN RH = (1 điểm) ( 1 −2 m3 4, 42 10 = = × As Nd e 14,14.1019 ×1, 6.10−19 ) UX × BZ RN IX I X × BZ U H = E y b = J X BZ RH b = BZ b= = b.c Nd × e Nd × e × c Nd × e × c (1 điểm) 13, −2 10 × 0.4 1, ×10 −2 3, ⇒ UH = = ≈ 0, 75 (V ) = 750 ( mV ) 14,14.1019 ×1, 6.10 −19 ×1.10−3 2, 26 ×10 −2 Câu 5: (2 điểm) Nêu rõ khái niệm ngẫu nhiệt điện, Sức nhiệt điện động cách tính Ứng dụng thực tế làm loại cảm biến nhiệt (1 điểm) P = C ω.U tgδ = C 2.π f U 2tgδ = 80.10−6 × 314 × (25.103 ) × 5.10−5 P = 785 (W ) (1 điểm) Ngày 18 tháng 12 năm 2015 Thơng qua môn (ký ghi rõ họ tên) Số hiệu: BM1/QT-PĐBCL-RĐTV Trang: 4/1 ... vật liệu thích hợp thi t bị [CĐR 4.3]: Có kiến thức nhận biết xác định vật liệu kỹ thuật chọn lựa sử dụng hiệu Nội dung kiểm tra Câu 1, Câu 3, 4, Câu Ngày 18 tháng 12 năm 2 015 Thông qua môn (ký...Chuẩn đầu học phần (về kiến thức) [CĐR 1.2]: Có kiến thức vật liệu cấu tạo thành chi tiết thi t bị điện linh kiện điện tử Phân biệt sử dụng vật liệu tương thích cấp điện áp hệ thống cung... dùng quạt thổi hay quạt hút … với phá huỷ nhiệt điện dùng biện pháp giảm nhiệt độ môi trường đặt thi t bò điều kiện làm mát khí lạnh Nêu khái niệm hiệu ứng Hall Ứng dụng cảm biến Hall để phát đo