Conduttori e semiconduttori Curve caratteristiche

Presentazione sul tema: "Conduttori e semiconduttori Curve caratteristiche"— Transcript della presentazione:

1 Conduttori e semiconduttori Curve caratteristiche
Università degli Studi di Udine MASTER IDIFO Master universitario di II livello in Innovazione Didattica in Fisica e Orientamento Mini sperimentazione didattica MODULO C Patrizia Colella Dal modello macroscopico della conduzione elettrica al modello quantistico Conduttori e semiconduttori Curve caratteristiche E resistività in funzione di T Tratto da “Studio della conduzione elettrica” Sciarratta patrizia colella

2 "curva caratteristica" di cinque conduttori a carbone Dal grafico è possibile evincere il diverso grado di conducibilità sottolineato dalla diversa inclinazione delle stesse in relazione ai diversi conduttori. Si osserva anche, però, che i cinque grafici risultano dello stesso tipo e cioè sono rette passanti per l'rigine degli assi. Ciò conferma pienamente il contenuto della I° legge di Ohm. In relazione al grafico, il coefficiente angolare delle varie rette , ossia il rapporto V/I, rappresenta il coefficiente di conducibilità s relativo ai vari conduttori. patrizia colella

3 Confrontiamo la curva caratteristica di un conduttore metallico con quella di un diodo.
Il diodo al silicio, richiede una tensione diretta di almeno 0,6 V per poter condurre. Superata questa tensione di soglia un minima variazione di tensione porta un forte aumento di corrente. patrizia colella

4 Curve caratteristiche di un set di diodi (LED)
patrizia colella

5 Risulta evidente dall'andamento delle curve caratteristiche proposte il modo tipico di condurre dei vari conduttori utilizzati. L'affermazione implicita nella I° legge di Ohm che recita: "nei metalli l'intensità di corrente risulta direttamente proporzionale alla differenza di potenziale presente ai suoi capi ed inversamente proporzionale alla resistenza“ risulta vera solo per i conduttori, non altrettanto si può dire dei semiconduttori di cui, peraltro, attraverso i grafici si evidenziano le varie caratteristiche che li differenziano uno dall'altro. patrizia colella

6 Resistenza di campioni di rame e nickel in funzione di T
Nel caso dei metalli si trova che la resistenza elettrica cresce sempre al crescere della temperatura secondo una relazione all'incirca lineare: R ≈Ro (1+βt), ove Ro è il valore a zero centigradi e il parametro β=ΔR/(RoΔt) è detto coefficiente di temperatura del metallo. Resistenza di campioni di rame e nickel in funzione di T patrizia colella

7 Resistenza di un campione di germanio in funzione di T
patrizia colella