Принцип работы транзистора.

Начать новую тему   Ответить на тему

Перейти вниз

Принцип работы транзистора.

Сообщение автор radio.elektronik в Пн Май 28, 2018 8:24 am

Самый главный вопрос, который содействовал созданию физики полупроводников это «каков принцип работы транзистора, как усилительного электронного прибора?». Создателям транзистора пришлось изобрести теорию, в которой выходной ток транзистора увеличивался при поступлении на базу тока в отрицательной полярности. Ответить на этот вопрос без применения термодинамической теории было просто невозможно. Тогда были изобретены «дырки» - ток электронов в валентной зоне. Подвижность «дырок» научились измерять… И было придумано много такого, благодаря чему сегодня мы должны создавать физику полупроводников с нуля. Зонная теория, правда пока никуда не ушла. Но, судя по тому как она смело обошлась с валентными электронами, наверное следует пересмотреть и её. Квантовая теория к физике полупроводников вообще никакого отношения не имеет. Так, как квантовую теорию разрабатывали в начале прошлого века, когда плохо была разработана термодинамика ( отсутствовала теория теплового заряда ), то сегодня она тоже нуждается в пересмотре, а главное в ограничении действия квантовых условий. Теория квантов применима, там, где атом излучает световую волну. Такое явление возникает в светодиодах и полупроводниковых лазерах. Несмотря на это, термодинамика явлений в этих приборах должна быть изучена.

Существующее сегодня ( в официальной физике ) объяснение работы биполярного транзистора:
Принцип работы биполярного транзистора
http://electroandi.ru/elektronika/printsip-raboty-bipolyarnogo-tranzistora.html

https://ru.wikipedia.org/wiki/Биполярный_транзистор


Итак, главный вопрос - «каков принцип работы транзистора, как усилительного электронного прибора?» - должен изменить физику полупроводников.
У полупроводниковых элементов Пельтье, которые тоже имеют PN-переходы,  энергообмен ( влияние тепла) неплохо изучен.
Элемент Пельтье

https://dic.academic.ru/dic.nsf/ruwiki/418212


Почему же полупроводниковый диод остался без термодинамики (термоэлектроники)?

Сначала изложим правила, по которым происходит энергообмен в PN-переходах.
Правила:

1. Вход энергии в PN-переход. ( Эффект Зеебека )
1.1. Если в PN-переход поступает тепловая энергия в виде эстафетного тока электронов, то она преобразуется в ЭДС на PN-переходе. При этом эстафетный ток преобразуется в инжекционный ток. Инжекционный ток имеет тепловую природу, поэтому не управляется по законам Киргофа.
1.2. Если входящая энергия создала ЭДС, то эта ЭДС создаёт в PN-переходе прямой ток, по величине этот ток определяется Вольт-Амперной характеристикой соответствующего PN-перехода.

2. Выход энергии из PN- перехода. ( Тепловой эффект Пельтье. )
2.1. Если через PN-переход пропускать прямой ток, то на PN-переходе создаётся разность потенциалов ( ЭДС ) согласно Вольт-Амперной характеристики этого перехода. При этом, электроны, проходящие через PN-переход в прямом направлении выделяют тепловую энергию. Процесс выделения тепла определяется сопротивлением Rd.
2.2. Если вблизи нет соседних PN-переходов ( потенциальных барьеров ), то энергия из PN- перехода выходит посредством эстафетных движений (токов) электронов – что соответствует теплопередаче.
Если поблизости от выделяющего энергию PN-перехода находиться другой PN-переход, то он создаёт потенциальную яму – отбирает у эстафеты электрон для заполнения своего скрытого электрического барьера, тем самым превращает эстафетный ток в инжекционный. Как уже говорилось, инжекционный ток имеет тепловую природу и не подчиняется законам Киргофа.

3. Вход энергии в запертый PN-переход. (Холодильный эффект Пельтье.)
3.1. Энергия, входящая в запертый PN-переход способна реализовать электронное управление. При входе энергии в запертый PN-переход, сам PN-переход начинает работать сразу в 2-х режимах.
В нём создаётся ЭДС и протекает прямой ток, сгласно поступившей энергии. (Эффект Зеебека.) Инжекционный ток несёт с собой тепловую энергию. Эта тепловая энергия поглощается в запертом PN-переходе и через переход совместно с прямым током протекает и обратный ток, равный по величине прямому току – это соответствует холодильному эффекту Пельтье. Величина ЭДС устанавливается согласно эмиссионному уравнению для прямого тока PN-перехода, и дополнительно она складывается с разностью потенциалов, создаваемой обратным током.
3.2. Кроме энергии электронного управления, запертый PN-переход перехватывает все возможные другие поступающие энергии. В эти энергии входят следующие:
- энергия световых волн.
- энергия тепла.(Локальное тепло относительно температуры окружающей среды. )
- энергия тепла, возникающая при протекании электрического тока, при конвертировании энергии источника в тепло – это соответствует закону Джоуля-Ленца.
- энергия обратного напряжения. ( Подобное явление – это эффект Эрли.)
Все эти энергии участвуют в процессе управления обратным током.

Схема с общей базой.

Рассмотрим работу транзистора как термодинамического электронного прибора в схеме с Общей Базой.
Работу рассмотрим поэтапно, исследуя во времени 4 момента. Такое рассмотрение удобно для понимания термодинамического принципа работы транзистора. На самом деле – в реальности – транзистор включается в работу мгновенно. Итак, 4 момента во времени.


Рис. 1. Момент 1.
Момент 1. Включение цепи. Токи ещё не начались. Здесь на рисунке, транзистор показан в виде 3-х областей NPN, Rвх – входное сопротивление, принадлежащее цепи входного сигнала, Rн – сопротивление нагрузки ( или сопротивление для измерения токов коллектора ), Eб – источник напряжения, представляющий из себя входной сигнал. Eк – батарея цепи коллектора. Полярности включения Eб и Eк отмечены знаками «+» и «-».



Рис. 2. Момент 2.
Момент 2. Через переход База-Эмиттер протекает входной ток. В переходе База-Эмиттер возникает выход тепловой энергии в виде эстафетного тока электронов – обозначен сиреневыми двунаправленными стрелками. Эстафетный ток электронов возникает в том случае, если есть градиент температуры и происходит процесс теплопередачи. В данном случае переход База-Эмиттер теплее холодной потенциальной ямы перехода Коллектор-База. Вольтметр В1, подключенный к переходу База-Эмиттер показывает разность потенциалов (ЭДС), согласно Вольт-Амперной характеристики перехода. В PN- переходе База-Эмиттер протекает прямой ток, обозначенный синими стрелками.


Рис. 3. Момент 3.
Момент 3. Эстафетный ток достиг потенциальной ямы – перехода База-Коллектор. У перехода База-Коллектор есть скрытый электрический барьер, который отрывает электрон от эстафеты, заряжая тем самым барьер. В результате постоянного отрыва последнего электрона ( достигшего перехода База-Коллектор ), эстафетный ток преобразуется в инжекционный, направленный от перехода База-Эмиттер в сторону перехода База-Коллектор. Инжекционный ток имеет термодинамическую природу.
Скрытый электрический барьер перехода База-Коллектор начинает заряжаться, в переходе База-Коллектор возникает ЭДС ( измеряется вольтметром В2 ). Соответственно этой ЭДС, согласно эмиссионному уравнению перехода База-Коллектор, через переход База-Коллектор протекает прямой ток – на схеме обозначен синими стрелками.


Рис. 4. Момент 4.
Момент 4. Электроны инжекционного тока приносят в переход энергию. Через PN-переход База-Коллектор начинает протекать обратный ток, согласно холодильному эффекту Пельтье. Величина обратного тока зависит от полученной энергии от перехода База-Эмиттер. Поэтому ток коллектора Ik не превышает Ib. Энергия, забираемая от перехода База-Эмиттер определяется некоторым резистором Rd.
Вольтметр В2 показывает уже не ЭДС в чистом виде, некую сумму этой ЭДС и разности потенциалов, создаваемой обратным током. ЭДС прямого тока перехода База-Коллектор существует, и ток коллектора Ik без неё был бы невозможен. Усилитель по схеме с общей базой работает! Если к коллектору приложить высокое напряжение (порядка 100 Вольт для кремниевых транзисторов), то это напряжение не попадёт на вывод эмиттера, по той простой причине, что у инжекционного тока природа – термодинамическая. Электроны инжекционного тока движутся в сторону коллектора из-за явления теплопередачи! Высокое напряжение коллектора не может повернуть их назад, так, как контуры тока – входного и выходного - ( по закону Киргофа для электрических цепей ) разорваны.

При изготовлении транзистора, переход База-Коллектор делается более чувствительным к энергии, а значит – более управляемым. Для перехода База-Коллектор параметр TF значительно выше, чем для перехода База-Эмиттер. Например, для транзистора КТ312В для перехода База-Эмиттер TF = 550 Кельвин, для перехода База-Коллектор TF = 843 Кельвин.
Если у батареи Eк поменять полярность и тем самым создать прямой ток в переходе База-Коллектор, то возникает процесс, когда оба перехода транзистора будут выделять тепловую энергию. Согласно термодинамике, эстафетный ток электронов возникнет при различном нагреве этих переходов. Передача энергии при этом будет осуществляться методом уравнивания термического заряда (это принцип теплопередачи), от горячего объекта к более холодному. В данном случае, более горячим объектом окажется коллектор ( TF определяет более тёплый переход, при одинаковых приложенных напряжениях, для КТ 312В: 843К > 550К). Эстафетный ток двинется к эмиттеру и превратиться в инжекционный. После чего к ЭДС эмиттера добавиться разность потенциалов – в результате теплового инжекционного тока несущего энергию от перехода База-Коллектор.
Если увеличивать ток в переходе База-Коллектор, ЭДС в переходе База-Эмиттер будет увеличиваться. Этот процесс будет выглядеть как смещение Вольт-Амперной характеристики перехода База-Эмиттер в сторону более больших напряжений.
Из-за параметров своего эмиссионного уравнения, переход База-Коллектор обладает более смещающим действием на Вольт-Амперную характеристику перехода База-Эмиттер.

Точно также объясняется работа схемы с общей базы транзистора PNP- типа. Для инжекционного тока важно наличие горячего и холодного PN- переходов. А направление его движения определяется разностью их температур.
Не нужны такие фикции как «дырка» и «дырочная проводимость», когда явление электронного управления возможно объяснить с помощью понятия теплопередачи, посредством эстафетных и инжекционных токов, с позиций термодинамики.

Схема с общим эмиттером.


 Так, как тепловой ток (ему соответствует параметр – мощность, или по другому – входной энергетический сигнал) управляет закрытым переходом, то в схеме с общим эмиттером между переходами возникает многократное отражение этого сигнала. Оба перехода играют роль зеркал, а кратность отражения соответствует коэффициенту β. Как известно, β изменяется в зависимости от протекающего тока (эффект Кирка).

Рассмотрим работу схемы с общим эмиттером, применяя метод остановки времени – с помощью временных моментов.




Рис. 1. Момент 1.
Момент 1. Включение цепи. Токи ещё не начались. Здесь на рисунке, транзистор показан в виде 3-х областей NPN, Rвх – входное сопротивление, принадлежащее цепи входного сигнала, Rн – сопротивление нагрузки ( или сопротивление для измерения токов коллектора ), Eб – источник напряжения, представляющий из себя входной сигнал. Eк – батарея цепи коллектора. Полярности включения Eб и Eк отмечены знаками «+» и «-».



Рис. 2. Момент 2.

Момент 2. Через переход протекает ток входного сигнала. Возникает выход из перехода База-Эмиттер тепловой энергии. Возникает явление теплопередачи посредством эстафетного тока электронов. На рисунке 20 эстафетный ток обозначен двунаправленными стрелками фиолетового цвета. В переходе База-Эмиттер возникает ЭДС, согласно Вольт-Амперной характеристики. Синими стрелками в переходе База-Эмиттер обозначен прямой ток.
О величине Ib и процессе многократных отражений:
Первоначально величина Ib имеет максимальную величину, но с каждым последующим отражением величина этого тока будет уменьшаться… Если на вход входной сигнал подаётся через стабилизатор тока, то с каждым последующим процессом отражения возникает явление смещения входной характеристики в сторону более больших напряжений, что как раз и показывает уменьшение величины Ib.



Рис. 3. Момент 3.
Момент 3. Эстафетный ток достиг потенциальной ямы PN-перехода База-Коллектор. Электрон эстафетного тока, достигший перехода База-Коллектор отрывается электрическим барьером этого перехода и идёт на создание ЭДС этого перехода. Из-за этого эстафетный ток преобразуется в инжекционный. Но природа этого тока осталась прежней – это явление теплопередачи. Запертый переход База-Коллектор является холодным ( холодильный эффект Пельтье ), а переход База-Эмиттер является горячим (тепловой эффект Пельтье).
Скрытый электрический барьер перехода База-Коллектор начинает заряжаться. Возникает ЭДС. Соответственно этой ЭДС, согласно Вольт-Амперной характеристике перехода База-Коллектор, через переход База-Коллектор протекает прямой ток – обозначен синими стрелками.



Рис. 4. Момент 4.
Момент 4. Первое зеркальное отражение. Закрытый переход База-Эмиттер получает энергию от перехода База-Эмиттер посредством инжекционного тока. Холодильный эффект Пельтье срабатывает и начинает течь ток коллектора Ik. Его можно назвать 1-м зеркальным отражением, потому что, ему предстоит пересечь переход База-Эмиттер в прямом направлении, что вызовет увеличение инжекционного тока – на рисунке 22 это показано как сумма инжекционных токов E1+E2. Следующим шагом будет прибавление к току коллектора ещё одной его порции – второе зеркальное отражение.

Итак, коллекторный ток становиться источником выброса добавочной энергии, выражающейся в инжекционном токе E2. Этот выброс должен далее создать второе зеркальное отражение, то есть прибавку (удвоение ) тока коллектора.

После будет утроение коллекторного тока, после ток возрастёт в 4 раза…
Такой процесс отражений происходит β раз. Казалось бы умножению не будет конца, но существует процесс, ограничивающий β. Это как раз процесс выделения тепла в переходе База-Эмиттер. Процесс выделения тепла определяется резистором Rd, который вносит отрицательную обратную связь для тока База-Эмиттер. Этот процесс сопровождается смещением входной характеристики, и тем самым уменьшением порции входного тока Ib.
Процессы положительной обратной связи (ПОС) и отрицательной обратной связи (ООС) уравновешиваются при β равном 100 – 300 раз.
Кольцо ООС ограничивает количество отражений до β раз.
Если процесс многократных отражений превысит процесс ограничения, то на выходной Вольт-Амперной характеристики транзистора образуется S-образный участок, говорящий о существовании ПОС. Такой режим возникает у германиевых транзисторов при малых токах базы ( 1- 10 мкА), при больших ( порядка 10 Вольт ) коллекторных напряжениях. Такие же процессы, приводящие к образованию S-образной характеристики, происходят при работе динисторов и тиристоров.

Объяснение работы биполярного транзистора дано с учётом термодинамики (термоэлектроники).

Источник:
Принцип работы транзистора
https://my.mail.ru/community/blog.physics/60DED587A8C5F9E0.html
Валерий Багницкий,
07-06-2011
Инжекционного в кавычках. Инжекционный ток - это тепловой ток, посредством электронов.

radio.elektronik

Сообщения : 9
АКТИВНОСТЬ : 183
РЕПУТАЦИЯ : 1
Дата регистрации : 2018-05-07

Вернуться к началу Перейти вниз

Re: Принцип работы транзистора.

Сообщение автор Михаил Полянский в Пн Май 28, 2018 9:59 pm

Вы очень много материала выложили на обсуждение. У меня пока нет возможности разбирать всё сразу... начнём потихоньку?
Вы приводите эффект Пельтье. Контактная разность потенциалов в направлении протекания тока. Но мне не понятен вывод про инжекцию в транзисторе. Биполярный транзистор - это вообще плёночный прибор. PN переход - это другое... но дело не в этом. Перегревание контактов - это эффект Пельтье, а вот инжекция - это другой эффект. Да, Ленц увидел, но на стержнях висмута и сурьмы, а в полупроводниках примесь сурьмы и висмута = донорная и акцепторная связи между валентной зоной и зоной проводимости... Кстати, а то что золото потом стали добавлять, а платину? Кстати, а где эффект Пельтье, когда мы смотрим инжекцию на осциллографе или с помощью деградации PN перехода, когда от температуры деградирует сам PN переход, а не контакты?
Материал статьи безусловно интересен... я просто пытаюсь разогреть и развить эту тему.
avatar
Михаил Полянский
Admin

Сообщения : 3388
АКТИВНОСТЬ : 8916
РЕПУТАЦИЯ : 28
Дата регистрации : 2009-09-16
Возраст : 56
Откуда : Москва

Вернуться к началу Перейти вниз

Re: Принцип работы транзистора.

Сообщение автор radio.elektronik в Вт Май 29, 2018 3:36 am

@Михаил Полянский пишет:Вы очень много материала выложили на обсуждение. У меня пока нет возможности разбирать всё сразу... начнём потихоньку?
Вы приводите эффект Пельтье. Контактная разность потенциалов в направлении протекания тока. Но мне не понятен вывод про инжекцию в транзисторе. Биполярный транзистор - это вообще плёночный прибор. PN переход - это другое... но дело не в этом. Перегревание контактов - это эффект Пельтье, а вот инжекция - это другой эффект. Да, Ленц увидел, но на стержнях висмута и сурьмы, а в полупроводниках примесь сурьмы и висмута = донорная и акцепторная связи между валентной зоной и зоной проводимости... Кстати, а то что золото потом стали добавлять, а платину? Кстати, а где эффект Пельтье, когда мы смотрим инжекцию на осциллографе или с помощью деградации PN перехода, когда от температуры деградирует сам PN переход, а не контакты?
Материал статьи безусловно интересен... я просто пытаюсь разогреть и развить эту тему.

==Вы очень много материала выложили на обсуждение. ==
В реальности, материала ещё больше. Чтобы охватить всю проблему - нужно несколько статей.

==Контактная разность потенциалов в направлении протекания тока==  
КРП - контактная разность потенциалов - это нечто другое. И вроде как, даже не эффект Зеебека.

==Но мне не понятен вывод про инжекцию в транзисторе.==
Представьте, что знания в "официальной физике" имеют вид калейдоскопа. Нам нужн выложить из них мозаику. Но не все стёклышки являются истиной - среди них имеется ложь. Потому надо разобраться...

=мне не понятен вывод про инжекцию=
Есть мысль, что теплопередача в металлах и полупроводниках осуществляется только электронами. Имеется закон Видемана-Франца - о пропорциональности электропроводности и теплопроводности.
Эффект Зеебека - это термоЭДС. А явление инжекции, тоже создаёт ЭДС, и называется "источник питания на основе инжекции". То есть то же самое.
Я утверждаю, что  термин "инжекция" не правильный, потому как нет дырок. А остаётся только  эдс на основе эффекта Зеебека.
Теплопередача осуществляется электронами в виде эстафетьного тока : туда-обратно. В биполярном транзисторе такая теплопередача превращается в однонаправленнй ток, и возникает ЭДС (её старое название: эдс на основе инжекции). Но этот ток тепловой. Потому он способен управлять.

==Биполярный транзистор - это вообще плёночный прибор.==
Первый биполярный транзистор был изготовлен на основе контактов.
http://www.kit-e.ru/articles/elcomp/2006_9_198.php

==PN переход - это другое... но дело не в этом. ==
Термопара - это достаточно длинные провода, для того чтобы спай поместить в одну температуру, а концы проводов - в другую.
Полупроводниковый же диод является "термо-тетродом" - это много контактов, при этом концевые провода, как правило из меди. Но среди этих контактов есть PN-переход. Он играет, конечно главную роль. Но и другие контакты могут иметь значения. Потому полупроводниковый диод - не термопара, а более сложное ТЭУ (термо-электрическое устройство).

==Перегревание контактов - это эффект Пельтье, а вот инжекция - это другой эффект.==
Эффект Пельтье - это пропускание тока в ту или иную сторону. при этом у спая термопары обнаруживался или нагрев или охлаждение.
В физике есть такой пример: когда накачиваем "вдуваем" воздух через ниппель шины, то вход (ниппель) греется.  А когда из баллончика со сжатым газом выпускаем воздух, то место выхода воздуха охлаждается. Эффект Пельтье подобен. И мы имеем дело с двумя средами: сжатой  и менее сжатой. То же можно сказать об электронах : в кристаллических решётках они по разному сжаты.

А инжекция, я уже сказал - это явление ЭДС, то есть если отбросить дырки, как ложную гипотезу,  инжекционный источник питания - это эффект Зеебека.

==а в полупроводниках примесь сурьмы и висмута = донорная и акцепторная ==
В полупроводниках другие присадки (сплавы).
Но про висмут можно сказать, что это самый отрицательный металл (если рассматривать термо-электрический ряд).

==валентной зоной и зоной проводимости.==
Зонная теория - лживая теория. Основана на домыслах о мифической "энергии Ферми". Физики фантазировали, и не смогли даже измерить (статистику) свои фантазии. И это всё теперь вошло в учебники. Надо критически взглянуть на эту чушь.

==Кстати, а где эффект Пельтье, когда мы смотрим инжекцию на осциллографе или с помощью деградации PN перехода, когда от температуры деградирует сам PN переход, а не контакты?==
Здесь я вообще ничего не понял. Если хотите получить ответ - поточнее излагайте мысли.

radio.elektronik

Сообщения : 9
АКТИВНОСТЬ : 183
РЕПУТАЦИЯ : 1
Дата регистрации : 2018-05-07

Вернуться к началу Перейти вниз

Re: Принцип работы транзистора.

Сообщение автор Михаил Полянский в Вт Май 29, 2018 9:11 pm

Моё предложение: обсуждаем Ваши мысли и идеи - ничего такого, просто буду оппонировать, насколько смогу - понимать, предполагать, посоветовать в чём-то (Вам же не нужен тупой оппонент?).
До зонной теории пока не будем касаться (а то сразу пойдёт в ход учебник Калашникова).
Итак, эффект Зеемана - это расщепление в атомном спектре линий при сильном магнитном поле. Где в транзисторе может это происходить при штатном режиме работы?
Дырки - это виртуальные частицы для математических расчётов - никто с этим и не спорит.
Инжекция - это такой физический термин, который означает выделение тока электронов по малому сигналу на базе (выкидываем термин инжекция и предлагаем тогда другой термин = какой?)
avatar
Михаил Полянский
Admin

Сообщения : 3388
АКТИВНОСТЬ : 8916
РЕПУТАЦИЯ : 28
Дата регистрации : 2009-09-16
Возраст : 56
Откуда : Москва

Вернуться к началу Перейти вниз

Re: Принцип работы транзистора.

Сообщение автор radio.elektronik в Ср Май 30, 2018 6:05 am

==  эффект Зеемана ==
Сильное м поле. Биполярных транзисторов это не касается. Если не соорудить какой-то опыт. В науке есть термин "экситоны" - это что-то связанное с дырками и спектром.
== Дырки - это виртуальные частицы для математических расчётов ==
Это теория. Теория электронно-дырочной проводимости. (Теория ЭДП). Но, она существенно мешает при построении термо-электрической теории. То есть, в официальной физике термо-электрическую теорию заменили на теорию ЭДП. Это фальсификация.
== Инжекция - это такой физический термин==
Инжекция создаёт "источник питания на основе инжекции" или эдс.
Но в термо-электрической теории для инжнекции нет места. Это эффект Зеебека, то есть процесс создания термо-ЭДС  (термин: процесс создания термо-ЭДС на основе эффекта Зеебека).  Доказать это сложно, но можно. Например, если сделать длинную термопару из сплавов "кремний+донор"  и "кремний+акцептор", а затем провести опыты с этой термопарой.
Изучить её термо-эдс, изучить её вольт-амперную характеристику. Потом сделать термопару по-короче (сделать термо-электрическое устройство (ТЭУ), называемое: термо-тетрод), и снова изучить её вольт-амперную характеристику.
Так постепенно уменьшать размеры ТЭУ до размеров полупроводникового диода. Это реальная работа. Но нужна хорошая лаборатория.

radio.elektronik

Сообщения : 9
АКТИВНОСТЬ : 183
РЕПУТАЦИЯ : 1
Дата регистрации : 2018-05-07

Вернуться к началу Перейти вниз

Re: Принцип работы транзистора.

Сообщение автор Михаил Полянский в Пт Июн 01, 2018 1:16 am

Да, извините, перепутал Зеебека с Зееманом (вот поэтому мне нельзя отвечать в спешке, а тогда только, когда есть время на спокойное обдумывание). 
Температура - это по определению - мера кинетической энергии. Кинетическая энергия присутствует в электродинамической энергии в условиях множества различных опытов.
Но это не означает, что кинетическая энергия правит всем энергетическим в полупроводниках.
У нас с Вами тогда выходит так, что для того чтобы попёрли электроны с коллектора на эмиттер по малому управляющему сигналу базы, нужно как можно хуже приделать контакты к транзистору... тогда разогрев станет больше и электронов попрёт больше (так этот переход перегреется и выйдет из строя). 
Итак: температура - это мера кинетической энергии, а не сама кинетическая энергия!  Причина возникновения инжекции не в температуре. А то у Вас получается, что ветер дует, потому что деревья качаются.
Другое дело (вот тут Вы меня заставили задуматься), что по сути Q - это родитель энергии и волей или неволей законы сохранения сводятся к сохранению Q, а сама Q - это функция температуры, как бы там не маскировать под другие, входящие в уравнение для Q функции. Тут что-то есть, но надо подумать.
avatar
Михаил Полянский
Admin

Сообщения : 3388
АКТИВНОСТЬ : 8916
РЕПУТАЦИЯ : 28
Дата регистрации : 2009-09-16
Возраст : 56
Откуда : Москва

Вернуться к началу Перейти вниз

Re: Принцип работы транзистора.

Сообщение автор radio.elektronik в Пт Июн 01, 2018 2:43 am

== Температура - это по определению - мера кинетической энергии.==
Это не так. Тепло вообще никак не связано с движением, с механикой. Я считаю молекулярно-кинетическую теорию неправильной.
Потенциал - это отношение двух субстанций (энергетических).
Так, например, электрическое напряжение - это отношение тепловой субстанции   к электрической субстанции.
Температура - это тоже потенциал, и является отношением двух энергетических субстанций. Это отношение физической диффузии   к тепловой субстанции.
То есть температура - это не мера кинетической энергии.
И когда Вы начинаете с "определения" температуры, то совершаете ошибку. Вы повторяете те ошибки, которые заложили в физику Больцман и прочие "статистики".

"У нас с Вами тогда выходит так, что для того чтобы попёрли электроны с коллектора на эмиттер по малому управляющему сигналу базы, нужно как можно хуже приделать контакты к транзистору... тогда разогрев станет больше и электронов попрёт больше (так этот переход перегреется и выйдет из строя). "
У Вас здесь всевозможные ошибки из области теплотехники.
1. Вы считаете, что разогрев определяется омическим сопротивлением. Но в эффекте Пельтье этот разогрев называют "Джоулевым теплом", на основе закона джоуля-Ленца.
В эффекте Пельтье есть свой собственный разогрев на основе эффекта Пельтье.
2. Эффект Зеебека, считается, что порождает термо-ЭДС. Это присутствует. Но в реалии нужно следить за током. То, есть в реалии эффект Зеебека порождает термо-ток.  И это значит, что, чем больше площадь контактов, тем больше термо-ток.  И управляющий эффект будет больше.
3. Теплотехнические ошибки.
Вы пишите "тогда разогрев станет больше ". То есть температура станет больше.
Здесь две ошибки. Первая: тепло-технический процесс всегда определяется двумя температурами, или так называемым "температурным напором". Потому, температура подложки микросхемы - это первая, опорная температура, а температура перехода База-Эмиттер - это вторая температура. Разность этих температур и создает температурный напор, который определяет тепло-передачу.
Вторая ошибка. Кроме температуры есть "тепловая энергия"  или по-другому "тепловая субстанция" или ещё по-другому "тепловой заряд". Вот этот тепловой заряд и оказывает управляющее действие в транзисторе. Но он не температура. Температура - это потенциал (в учении о тепловом заряде). И температура просто определяет скорость теплопередачи. То есть всегда надо думать о "тепле" и не путать его с температурой.
В разделе об электричестве есть подобные (аналогичные) параметры:
Напряжение аналогично температуре.
Эл заряд аналогичен "тепловому заряду".
4. При описании тепло-технических устройств применяют термины:
теплоёмкость,
теплопроводность.
И эти термины можно применить при описании конструкции биполярного транзистора и других ТЭУ.

"Итак: температура - это мера кинетической энергии, а не сама кинетическая энергия!  "
1. Температура - не связана никак с механикой.
2. Температура - это не тепловой заряд. температура - это потенциал (отношение 2-х энергетических субстанций).

"Причина возникновения инжекции не в температуре."
Причина возникновения "инжекции" -  в теплопередаче. А теплопередача возникает из-за возникновения "температурного напора", то есть разности температур.
"Q - это родитель энергии"
То есть, Вы написали: тепло - родитель энергии.
Скорее всего не так.
Согласно иерархии уровней энергий - тепло находится на 3-м уровне. И люди, используют его для того, чтобы измерять мифический параметр "энергия".  И для того, чтобы приравнять уровни, приходится интегрировать. Потому и рождаются всякие нелепые формулы типа "эм вэ квадрат на два".
"Q - это функция температуры,"
Тепло - это уровень энергии номер 3.
А температура - это отношение энергетических субстанций (уровень 4 относится к уровню 3). Температура - это просто потенциал.  И если вы построите функцию, то получите закон Фурье. (Аналогичен закону Ома).
Об иерархии энергий (краткое описание) можно найти здесь:
  Иерархия энергий

radio.elektronik

Сообщения : 9
АКТИВНОСТЬ : 183
РЕПУТАЦИЯ : 1
Дата регистрации : 2018-05-07

Вернуться к началу Перейти вниз

Re: Принцип работы транзистора.

Сообщение автор Михаил Полянский в Пт Июн 01, 2018 3:17 am

Интересно. Тогда надо начинать с вопроса. Если Вы не согласны с принятым в физике определением температуры, то прежде всего дайте чёткое другое определение, основанное на опытных фактах (без пустых слов про ошибки кинетической теории или Больцмана, или перевёртышей с Пельтье на теплородную субстанцию).
Вот видимо в этом и казус, с которого нам нужно начинать разбираться в Ваших хитросплетениях (ну трудно же с ходу понять такую то логику). Никто же не обещал, что любое новшество принимается без апробации и испытаний... Определение температуры Ваше?
avatar
Михаил Полянский
Admin

Сообщения : 3388
АКТИВНОСТЬ : 8916
РЕПУТАЦИЯ : 28
Дата регистрации : 2009-09-16
Возраст : 56
Откуда : Москва

Вернуться к началу Перейти вниз

Re: Принцип работы транзистора.

Сообщение автор radio.elektronik в Пт Июн 01, 2018 9:08 am

== Определение температуры Ваше?==
Определение для температуры базируется на ТФА - теории физических аналогий.
Для температуры (температурного напора) основополагающими являются два закона:
Закон Фурье.
Закон Ньютона-Рихмана.
Эти законы имеют аналоги:
В электричестве:
Закон Ома.
Закон заряда-разряда конденсатора или заряженного тела.
В магнетизме закон Ньютона-Рихмана имеет аналог: закон самоиндукции Фарадея.
Поэтому определение для температуры (температурного напора): температура это потенциал, который определяется как отношение некоторого количества диффузионного заряда   к некоторому количеству теплового заряда.
Тепловой заряд полностью эквивалентен теплу (тепловой энергии), измеряемой в Джоулях (тепловых).
В ТФА закон Ньютона-Рихмана, закон разряда-заряда конденсатора, закон самоиндукции Фарадея аналогичны. Их графиком является падающая экспонента, что характеризует:
Эл. ток,
Эл напряжение,
Температуру (точнее температурный напор) как потенциалы.
Определение температуры: Температура - потенциал для теплового заряда  - как отношение диффузионного заряда  к тепловому заряду.
Определение потенциала: потенциал - это отношение двух энергетических субстанций.
P.S.
В механике есть ещё 2 потенциала: скорость и сила.

radio.elektronik

Сообщения : 9
АКТИВНОСТЬ : 183
РЕПУТАЦИЯ : 1
Дата регистрации : 2018-05-07

Вернуться к началу Перейти вниз

Re: Принцип работы транзистора.

Сообщение автор Михаил Полянский в Пн Июн 04, 2018 4:05 am

Мне бы очень не хотелось Вас терять на моём форуме. НО! Ваше определение температуры не проходит по канонам физики.
Тут надо начинать с азов. Физический смысл температуры? Если будут затруднения, то подскажу (ничего такого личного... по крайней мере Вам будет интересно узнать официальную точку зрения на физику).
Капельница Кельвина Вам ничего не говорит?


Последний раз редактировалось: Михаил Полянский (Пн Июн 04, 2018 1:37 pm), всего редактировалось 1 раз(а)
avatar
Михаил Полянский
Admin

Сообщения : 3388
АКТИВНОСТЬ : 8916
РЕПУТАЦИЯ : 28
Дата регистрации : 2009-09-16
Возраст : 56
Откуда : Москва

Вернуться к началу Перейти вниз

Re: Принцип работы транзистора.

Сообщение автор Михаил Полянский в Пн Июн 04, 2018 4:36 am

Смотрите тут какая штуковина произошла. Выдающиеся учёные, коих ряд... в том числе Кельвин спотыкаются об опыт ММ - меня это как-то не устраивает.
Ведь опыт ММ (не беря в голову всего пиара хитросплетений словообразований) - это как будто Вы попытались растянуть фундамент вашего дома, чтобы площадь квартиры увеличилась. Мистика...
Так вот. Заявляю, что температура - это мера энергии. Энергия не берётся из неоткуда. Энергия сначала накапливается, потом отдаётся, чтобы накапливаться. (извините, что перешёл на театральный слог).
avatar
Михаил Полянский
Admin

Сообщения : 3388
АКТИВНОСТЬ : 8916
РЕПУТАЦИЯ : 28
Дата регистрации : 2009-09-16
Возраст : 56
Откуда : Москва

Вернуться к началу Перейти вниз

Re: Принцип работы транзистора.

Сообщение автор nooartur в Пн Июн 04, 2018 10:33 am

@Михаил Полянский пишет:
Так вот. Заявляю, что температура - это мера энергии. Энергия не берётся из неоткуда. Энергия сначала накапливается, потом отдаётся, чтобы накапливаться. (извините, что перешёл на театральный слог).

Так основное уравнение молекулярно-кинетической теории - где энергия прямо пропорциональна температуре. Вообще, любое физическое уравнение, где одна величина прямо пропорциональна другой может считаться уравнением меры (уравнение Пуанкаре-Эйнштейна Е=mc^2 - тоже энергия является мерой массы, или наоборот). В результате, что имеем? Температура является мерой массы по правилам транзитивности логики. Флогистон (теплород) получается!
avatar
nooartur
Admin

Сообщения : 997
АКТИВНОСТЬ : 1727
РЕПУТАЦИЯ : 29
Дата регистрации : 2017-07-12
Возраст : 48

http://academy.noo-ws.com

Вернуться к началу Перейти вниз

Re: Принцип работы транзистора.

Сообщение автор Михаил Полянский в Пн Июн 04, 2018 1:47 pm

@nooartur пишет:
@Михаил Полянский пишет:
Так вот. Заявляю, что температура - это мера энергии. Энергия не берётся из неоткуда. Энергия сначала накапливается, потом отдаётся, чтобы накапливаться. (извините, что перешёл на театральный слог).

Так основное уравнение молекулярно-кинетической теории - где энергия прямо пропорциональна температуре. Вообще, любое физическое уравнение, где одна величина прямо пропорциональна другой может считаться уравнением меры (уравнение Пуанкаре-Эйнштейна Е=mc^2 - тоже энергия является мерой массы, или наоборот). В результате, что имеем? Температура является мерой массы по правилам транзитивности логики. Флогистон (теплород) получается!
Немного не так. Уж если у нас и там, где температура, и там, где масса - уравнение пишется для энергии... а энергия бывает не только (и в основном = не только) тепловой. Теплород претендовал на всевышнюю субстанцию (не вышло).
Тут ведь в чём примитив мысли (никого из нас не подозреваю). Раз энергия измеряется в джоулях - значит она тепловая.
avatar
Михаил Полянский
Admin

Сообщения : 3388
АКТИВНОСТЬ : 8916
РЕПУТАЦИЯ : 28
Дата регистрации : 2009-09-16
Возраст : 56
Откуда : Москва

Вернуться к началу Перейти вниз

Re: Принцип работы транзистора.

Сообщение автор radio.elektronik в Пн Июн 04, 2018 4:42 pm

@nooartur пишет:
@Михаил Полянский пишет:
Так вот. Заявляю, что температура - это мера энергии. Энергия не берётся из неоткуда. Энергия сначала накапливается, потом отдаётся, чтобы накапливаться. (извините, что перешёл на театральный слог).

Так основное уравнение молекулярно-кинетической теории - где энергия прямо пропорциональна температуре. Вообще, любое физическое уравнение, где одна величина прямо пропорциональна другой может считаться уравнением меры (уравнение Пуанкаре-Эйнштейна Е=mc^2 - тоже энергия является мерой массы, или наоборот). В результате, что имеем? Температура является мерой массы по правилам транзитивности логики. Флогистон (теплород) получается!
У Вас нет ничего против теории теплорода (рассматриваем только физику, химию не трогаем). Закон Фурье подтверждает теорию теплорода. В теории об уровнях энергий - теплород имеет другое название - тепловой заряд. Но принцип субстанции остался.


Последний раз редактировалось: radio.elektronik (Пн Июн 04, 2018 4:52 pm), всего редактировалось 1 раз(а)

radio.elektronik

Сообщения : 9
АКТИВНОСТЬ : 183
РЕПУТАЦИЯ : 1
Дата регистрации : 2018-05-07

Вернуться к началу Перейти вниз

Re: Принцип работы транзистора.

Сообщение автор radio.elektronik в Пн Июн 04, 2018 4:47 pm

@Михаил Полянский пишет:
@nooartur пишет:
@Михаил Полянский пишет:
Так вот. Заявляю, что температура - это мера энергии. Энергия не берётся из неоткуда. Энергия сначала накапливается, потом отдаётся, чтобы накапливаться. (извините, что перешёл на театральный слог).

Так основное уравнение молекулярно-кинетической теории - где энергия прямо пропорциональна температуре. Вообще, любое физическое уравнение, где одна величина прямо пропорциональна другой может считаться уравнением меры (уравнение Пуанкаре-Эйнштейна Е=mc^2 - тоже энергия является мерой массы, или наоборот). В результате, что имеем? Температура является мерой массы по правилам транзитивности логики. Флогистон (теплород) получается!
Немного не так. Уж если у нас и там, где температура, и там, где масса - уравнение пишется для энергии... а энергия бывает не только (и в основном = не только) тепловой. Теплород претендовал на всевышнюю субстанцию (не вышло).
Тут ведь в чём примитив мысли (никого из нас не подозреваю). Раз энергия измеряется в джоулях - значит она тепловая.
Ошибочная фраза. Тепло измеряется в тепловых Джоулях. Механическая энергия измеряется в механических Джоулях. Механического эквивалента тепла не существует. Это ошибочная гипотеза того же Джоуля.
В механике есть понятие Точка Остановки Движения. (ТОД). Если координата была прервана, то происходит преобразование (не в тепло!) в 4 вида энергий - в магнетизм, в электричество, в тепло, в диффузию.  Просто механика в официальной физике недоделанная.

radio.elektronik

Сообщения : 9
АКТИВНОСТЬ : 183
РЕПУТАЦИЯ : 1
Дата регистрации : 2018-05-07

Вернуться к началу Перейти вниз

Re: Принцип работы транзистора.

Сообщение автор Михаил Полянский в Вт Июн 05, 2018 12:18 am

radio.elektronik
Начинаю приближаться к пониманию, о чём Вы хотели бы сказать.
Закон Фурье - это эмпирический закон (обратите внимание на числовой коэффициент), который позволяет рассчитать теплопередачу, но не сам теплород. Это - как закон Гука позволяет сделать динамометр, но не отвечает за гравитацию.
Что это за выверты = "тепловые джоули"? Когда просто надо дать определение физического смысла температуры...
avatar
Михаил Полянский
Admin

Сообщения : 3388
АКТИВНОСТЬ : 8916
РЕПУТАЦИЯ : 28
Дата регистрации : 2009-09-16
Возраст : 56
Откуда : Москва

Вернуться к началу Перейти вниз

Re: Принцип работы транзистора.

Сообщение автор radio.elektronik в Вт Июн 05, 2018 3:02 am

@Михаил Полянский пишет:radio.elektronik
Начинаю приближаться к пониманию, о чём Вы хотели бы сказать.
Закон Фурье - это эмпирический закон (обратите внимание на числовой коэффициент), который позволяет рассчитать теплопередачу, но не сам теплород. Это - как закон Гука позволяет сделать динамометр, но не отвечает за гравитацию.
Что это за выверты = "тепловые джоули"? Когда просто надо дать определение физического смысла температуры...
==Закон Фурье - это эмпирический закон==
Точно такой же, аналогичный закон Ома. Почему Вы не говорите закон Ома - эмпирический закон?
Да потому что лженаучная квантовая теория уже добралась до закона Ома. А до закона Фурье вроде как не успела.
Кроме, того, закон Фурье несколько раз дискредитировали - создавали фэйки о зависимости теплоёмкости от температуры.
==позволяет рассчитать теплопередачу, но не сам теплород.== Позволяет рассчитать теплопередачу  "теплорода", измеряемого в Джоулях (или точнее: в тепловых Джоулях).
==Это - как закон Гука==
Давайте рассмотрим его аналог.
Коэффициент из закона Гука имеет вид обратной величины "ёмкости силы Cn"  .  k = 1/Cn  .  X - координата - является уровнем энергии (номер 2), или "координатный заряд".  Сила - потенциал.
Потому закон Гука иммет вид:   F = k+X  = X/Cn
Аналогичное уравнение из области электричества: U = Q/C. или C = Q/U
То есть, закон Гука не аналог закона Ома, но где-то рядом.
==дать определение физического смысла температуры...==
Физический смысл температуры - это размер атома. Обобщённый.
Температура может быть и плотностью эфира, в том месте, где находится атом, что влияет на размер атома. Неоднородность плотности эфира (физ диффузия- уровень энергии 4) создаёт разность температур (температурный напор). Возможно, эта энергия 4  и порождает гравитацию.

radio.elektronik

Сообщения : 9
АКТИВНОСТЬ : 183
РЕПУТАЦИЯ : 1
Дата регистрации : 2018-05-07

Вернуться к началу Перейти вниз

Re: Принцип работы транзистора.

Сообщение автор Михаил Полянский в Чт Июн 07, 2018 3:49 am

Закон Ома - не эмпирический.
Физический смысл имеет другую формулировку.
Сила имеет отношение к потенциалу, если не наоборот, но это не имеет отношения к эмпирике.
А вот это: "F = k+X  = X/Cn"  для меня вообще непонятно - поясните, пожалуйста.
avatar
Михаил Полянский
Admin

Сообщения : 3388
АКТИВНОСТЬ : 8916
РЕПУТАЦИЯ : 28
Дата регистрации : 2009-09-16
Возраст : 56
Откуда : Москва

Вернуться к началу Перейти вниз

Re: Принцип работы транзистора.

Сообщение автор Михаил Полянский в Пт Июн 08, 2018 3:45 am

Посмотрите, пожалуйста, размерность R в СГСЭ. Например, размерность C (конденсатора) - равна сантиметр.
Вы скорее всего правы... но не надо пользоваться устарелыми терминами, типа "теплород".
В экспериментальной физике есть такой мощный приём: идём от обратного. Гильберт не смог в математике этого сделать, а физик-экспериментатор это может иногда.
Так вот, конечно, от температуры можно сделать описание явлений и построить схематическую конструкцию. Только нужно не касаться затёртых терминов, наполненных старым смыслом.
Ток определяется через заряд, а заряд определяется через ток... ну и что же...
Так вот. Выдающееся преимущество закона Ома состоит в том, что этот закон избавляет нас от проблем с определениями и связывает размерность поля с размерностью тока электронов! Точно также, как законам Кирхгофа до лампочки, как определяется ток, ..
avatar
Михаил Полянский
Admin

Сообщения : 3388
АКТИВНОСТЬ : 8916
РЕПУТАЦИЯ : 28
Дата регистрации : 2009-09-16
Возраст : 56
Откуда : Москва

Вернуться к началу Перейти вниз

Re: Принцип работы транзистора.

Сообщение автор Спонсируемый контент


Спонсируемый контент


Вернуться к началу Перейти вниз

Вернуться к началу


 
Права доступа к этому форуму:
Вы можете отвечать на сообщения