150
г) возрастает, затем уменьшается; д) уменьшается, затем возрастает.
43 Температурой Кюри называется температура, при кото-
рой:
а) ферромагнетик переходит в антиферромагнитное состояние;
б) ферромагнетик переходит в диамагнитное состояние; в) ферромагнетик переходит в парамагнитное состояние.
44При увеличении частоты перемагничивания: а) быстрее возрастают потери на гистерезис; б) быстрее возрастают потери на вихревые токи; в) оба вида потерь одинаково быстро растут.
45Потери на вихревые токи:
а) в ферромагнитных материалах больше, чем в ферримагнитных;
б) в ферримагнитных больше, чем в ферромагнитных; в) зависят от конкретных параметров, а не от класса ма-
териала.
46 Потери на гистерезис:
а) в магнитомягких материалах больше, чем в магнитотвердых;
б) в магнитотвердых больше, чем в магнитомягких; в) зависят от частоты намагничивания, а не от класса
материала.
47 Определить намагниченность и магнитную индукцию в медном проводе при воздействии на него однородного магнитного поля напряженностью 1000 А/м.
48 Магнитная индукция насыщения никеля равна 0,65 Тл. Определить магнитный момент, приходящийся на один атом никеля. Плотность никеля – 8960 кг/м3.
151
49При напряженности магнитного поля 104 А/м магнитная индукция в висмуте равна 12,5 мТл. Определить магнитную восприимчивость материала.
50Для двух магнитных материалов выполняются условия:
µmax1>µmax2; Bs1<Bs2. µmax – максимальная магнитная проницаемость, Bs – индукция насыщения. Построить на одном графике
основные кривые намагничивания для этих материалов (зависимость магнитной индукции от напряженности магнитного поля).
51 Найти магнитные потери в катушке с сердечником, который перемагничивается магнитным полем с частотой 0,1 МГц. Индуктивность катушки 0,2 мГн, ток через обмотку 0,1 А, тангенс угла магнитных потерь tgδм = 0,2.
52 Определить коэрцитивную силу кольцевого ферромагнитного сердечника, если для его размагничивания через обмотку, содержащую 100 витков, требуется пропустить ток 63 мА. Средний диаметр кольца сердечника равен 20 мм.
53 Определить, сколько витков необходимо намотать на магнитный сердечник длиной 100 мм и диаметром 8 мм, чтобы получить индуктивность 10 мГн. Магнитная проницаемость сердечника равна 500.
54 При напряженности магнитного поля 400 кА/м материал имеет магнитную индукцию 1 Тл. Определить намагниченность материала.
2.3 Диэлектрики
55Электрический ток в диэлектриках обеспечивается: а) в основном электронами; б) в основном ионами;
в) в основном электронами и дырками.
56Электропроводность диэлектриков при увеличении температуры:
152
а) почти не изменяется; б) медленно снижается; в) быстро снижается; г) медленно возрастает; д) быстро возрастает.
57 При поляризации диэлектрика:
а) напряженность электрического поля внутри диэлектрика увеличивается;
б) напряженность электрического поля внутри диэлектрика снижается;
в) напряженность поля может увеличиваться или уменьшаться в зависимости от того, какая поляризация преобладает – мгновенная или замедленная.
58При постоянном напряжении в диэлектрике: а) преобладает абсорбционный ток; б) преобладает сквозной ток;
в) вид тока зависит от параметров материала.
59Какой состав неорганического стекла характеризуется минимальным значением удельного объемного сопротивления?
а) |
100% SiO2; |
|
|
|
б) |
90% SiO2 + 10 % K2O; |
|
||
в) |
90% SiO2 + 10% Na2O. |
|
||
60 Для снижения потерь при работе на высоких частотах |
||||
следует выбирать диэлектрик: |
|
|||
а) |
полярный; |
|
|
|
б) |
неполярный; |
|
|
|
в) |
ионный. |
|
|
|
61 Какой |
вид |
электрического |
пробоя преобладает в |
|
конденсаторных диэлектриках? |
|
|||
а) |
электрический; |
|
||
б) |
тепловой; |
|
|
|
в) |
электрохимический; |
|
||
г) |
вид |
пробоя |
определяется |
конкретными условиями |
153
пробоя.
62 Мощность диэлектрических потерь на электропроводность при увеличении частоты приложенного напряжения:
а) увеличивается; б) уменьшается;
в) увеличивается, затем уменьшается; г) уменьшается, затем увеличивается; г) не зависит от частоты.
63 Окисел алюминия Al2O3:
а) является хорошим диэлектриком и используется как изоляторный или конденсаторный диэлектрик;
б) является проводящим окислом и используется как прозрачный электрод;
в) не применяется в перечисленных целях.
64 Окись меди:
а) является хорошим диэлектриком и используется как изоляторный или конденсаторный диэлектрик;
б) является проводящим окислом и используется как прозрачный электрод;
в) не применяется в перечисленных целях.
65 В качестве материала для подложки, на которой формируется гибридная микросхема, широко используется:
а) фторопласт; б) ситалл; в) кварц.
66 Для диэлектрика, выполняющего функцию изолятора на постоянном напряжении наиболее важны следующие параметры:
а) электрическая прочность, удельное сопротивление; б) диэлектрические потери, диэлектрическая
проницаемость; в) удельное сопротивление, диэлектрические потери.
154
67Для диэлектрика, выполняющего функцию конденсатора
вцепи переменного напряжения, наиболее важны следующие параметры:
а) электрическая прочность, удельное сопротивление; б) диэлектрические потери, диэлектрическая проница-
емость; в) удельное сопротивление, диэлектрические потери.
68Почему в качестве изоляции антенного телевизионного кабеля применяется полиэтилен, а не поливинилхлорид (ПВХ)?
а) из-за низкой температуростойкости ПВХ; б) из-за большого тангенса угла диэлектрических потерь
ПВХ; в) из-за высокой стоимости ПВХ.
69Пьезоэлектриком называется материал:
а) в котором зависимость поляризованности от напряженности электрического поля обладает петлей гистерезиса;
б) поляризованность которого зависит от изменения температуры;
в) поляризованность которого связана с механическим напряжением.
70 Пироэлектриком называется материал:
а) поляризованность которого зависит от температуры; б) поляризованность которого зависит от освещения; в) поляризованность которого зависит от механического
напряжения.
71 В датчиках давления используется: а) кварц; б) корунд;
в) сегнетова соль; г) рутил.
155
72 Определить плотность заряда на обкладках конденсатора и на поверхности диэлектрика для конденсатора: U=80 В, d=0,1 мм,
ε=4.
73 Сопротивление изоляции двухжильного кабеля длиной 2 м равно 300 МОм. Чему равно сопротивление изоляции такого же кабеля длиной 6 м? Сопротивление изоляции измеряется между двумя жилами.
74 В конденсаторе последовательно располагаются два слоя диэлектриков. Определить постоянную времени такого конденсатора, если диэлектрическая проницаемость первого и второго диэлектрика равны соответственно: 2 и 4, удельные проводимости – 1,5х10–14 См см–1 и 3х10–14 См см–1. Толщины – 0,2 см и
0,1 см.
75 После отключения внешнего источника напряжение на обкладках конденсатора за 10 минут уменьшается на 90 %. Определить удельное сопротивление диэлектрика, если его диэлектрическая проницаемость равна 4.
76Толщина и площадь плоского конденсатора равны 0,5 см
и2 см2, диэлектрическая проницаемость равна 2,5. Частота приложенного напряжения 1 кГц. Тангенс угла диэлектрических
потерь 5 10–3. Определить удельную проводимость диэлектрика, если известно, что потеря энергии обусловлена его электропроводностью.
77 На поверхности диэлектрика параллельно друг другу на расстоянии 12 мм расположены два узких электрода длиной 20 мм. Определить удельное поверхностное сопротивление диэлектрика, если сопротивление между электродами 5 МОм.
78 Определить тангенс угла диэлектрических потерь в неполярном диэлектрике на частоте 1,5 Мгц, если удельное сопротивление материала равно 3 1015 Ом м, а диэлектрическая проницаемость 2,4.
156
79 Как изменится емкость плоского конденсатора, если сплошной диэлектрик между его обкладками заменить на пористый? Пористый диэлектрик на 50% легче сплошного. Диэлектрическая проницаемость сплошного диэлектрика равна 2,8.
80 В выходном фильтре источника постоянного напряжения 1,5 кВ применено последовательное соединение трех конденсаторов, рассчитанных на рабочее напряжение 630 В. Могут ли быть использованы в этом фильтре конденсаторы, сопротивление изоляции которых составляют 600, 1000 и 400 МОм?
81 Электрическая прочность диэлектрика составляет 3 107 В/м, ε=12,4. Определить толщину диэлектрика в конденсаторе с параметрами: С=150 пФ, рабочее напряжение 150 В. Запас по электрической прочности равен 3.
82 Активная мощность рассеяния в диэлектрике при напряжении 20 В и частоте 1МГц равна 200 мкВт. Чему равна активная мощность рассеяния в этом же диэлектрике при напряжении 10 В и частоте 2 МГц? Считать, что потери в диэлектрике обусловлены только сквозной электропроводностью.
83 Определить полное сопротивление пластины диэлектрика с размерами 20 мм × 10 мм × 1 мм в продольном направлении. Удельное объемное и удельное поверхностное сопротивление равны соответственно 1010 Ом м и 1010 Ом.
84 На пластину пьезоэлектрического кварца толщиной 0,5 мм и с диэлектрической проницаемостью 4,6 действует механическое напряжение 105 Н/м2. Определить поверхностную плотность заряда на противоположных плоскостях пластины, если пьезомодуль продольного пьезоэффекта равен 2 10–12 Кл/Н.
85 Тепловой датчик изготовлен из материала с пироэлектрическим коэффициентом 10–3 Кл/(м2.К) и имеет рабочую поверхность 10 см2. Какой ток будет зафиксирован в цепи датчика, если температура его за 1 секунду увеличилась на 1 К?
157
2.4Полупроводниковые материалы и методы исследования материалов электронной техники
86 Энергетический уровень расположен на 10 kT выше уровня Ферми. Как изменится вероятность заполнения этого уровня, если температуру полупроводника увеличить в два раза?
а) увеличится в 2 раза; б) уменьшится в 2 раза; в) не изменится.
87Удельное сопротивление примесного полупроводника: а) выше, чем у собственного; б) ниже, чем у собственного;
в) не отличается от собственного.
88При повышении температуры подвижность носителей в примесном полупроводнике:
а) возрастает; б) снижается;
в) остается постоянной; г) сначала возрастает, затем снижается;
д) сначала снижается, затем возрастает.
89Удельная проводимость собственного полупроводника при повышении температуры:
а) линейно возрастает; б) линейно спадает;
в) экспоненциально возрастает; г) экспоненциально спадает.
90В собственном полупроводнике:
а) концентрацияэлектроновбольшеконцентрациидырок; б) концентрацияэлектроновменьшеконцентрациидырок; в) концентрация электронов равна концентрации дырок.
91 В донорном полупроводнике примесные уровни расположены в запрещенной зоне:
а) вблизи потолка валентной зоны;
158
б) вблизи потолка зоны проводимости; в) вблизи дна валентной зоны; г) вблизи дна зоны проводимости.
92 Зависимость логарифма проводимости от обратной температуры в собственном кремнии по сравнению с собственным германием:
а) более крутая во всем температурном диапазоне; б) менее крутая во всем температурном диапазоне; в) более крутая при низких температурах; г) менее крутая при низких температурах.
93 Неравновесные носители заряда появляются в полупроводнике:
а) при нагреве; б) при облучении светом;
в) при длительном протекании тока.
94 Уровень Ферми в полупроводнике находится на 0,3 эВ ниже дна зоны проводимости. Какова вероятность того, что при комнатной температуре энергетические уровни, расположенные на 3kT выше зоны проводимости, заняты электронами?
95Определить вероятность заполнения электронами энергетическогоуровня, расположенногона10 kT вышеуровняФерми.
96Определить положение уровня Ферми при Т=300 К в
кристаллах германия, легированных мышьяком до концентрации 1023 м–3.
97Вычислить собственную концентрацию носителей заряда в кремнии при Т=300 К, если ширина его запрещенной зоны равна 1,12 эВ, а эффективные массы плотности состояний mC =
=1,05mo, mV = 0,56mo.
98 Рассчитать число атомов в единице объема кристалла кремния при температуре 300 К, если период кристаллической решетки равен 0,54307 нм.
159
99Определить удельное сопротивление полупроводника n- типа, если концентрация электронов проводимости в нем равна 1022 м–3, а их подвижность 0,5 м2/(В с).
100К стержню из арсенида галлия длиной 50 мм приложено напряжение 50 В. За какое время электрон пройдет через весь
образец, если подвижность электронов µn = 0,9 м2/(В с)?
101 Вычислить удельное сопротивление германия p-типа с концентрацией дырок 4 1019 м–3. Найти отношение электронной проводимости к дырочной. Собственная концентрация носителей заряда при комнатной температуре ni = 2,1 1019 м–3, подвижность электронов µn = 0,39 м2/(В с), подвижность дырок µp = =0,19 м2/(В с).
102Прямоугольный образец полупроводника n-типа с размерами a = 50 мм, b = 5 мм, δ = 1 мм помещен в магнитное поле
синдукцией B = 0,5 Тл. Вектор магнитной индукции перпенди-
кулярен плоскости образца. Под действием напряжения Ua= =0,42 В, приложенного вдоль образца, по нему протекает ток
Ia = 20 мА. ЭДС Холла UH= 6,25 мВ. Найти удельную проводимость, подвижность и концентрацию носителей заряда для этого полупроводника, полагая, что электропроводность обусловлена носителями только одного знака.
103Рассчитать количество легирующей добавки мышьяка,
которое необходимо ввести в пластину кремния объемом 100 мм2, чтобы при равномерном распределении примеси удельное
сопротивление кристалла было равно 0,01 Ом м. Подвижность электронов равна 0,12 м2/(В с).
104 Определить, какая концентрация атомов акцепторной примеси требуется для получения арсенида галлия с удельной проводимостью 10 мСм/см при комнатной температуре. Подвижность дырок и электронов равна 0,045 и 0,8 м2/(В с) соответственно.