Exam text content

SMG-4100

Sähkömateriaalioppi

Tentti

29.1.2008 Lasse Söderlund

Laskimen käyttö on sallittu.

Seuraavat väittämät ovat joko oikein tai väärin. Tehtävän pisteytys on seuraa-
vanlainen. Oikea vastaus +1 p, väärä vastaus -1 p ja en tiedä 0 p. Käytä
O = oikein, V = väärin ja E = en tiedä.

 

a) Valmistettaessa elektrolyysillä puhdasta metallia raakametalli asetetaan ka-
todiksi ja puhtaasta metallista valmistettu ohut levy anodiksi.

b) Toisen lajin suprajohde käyttäytyy kuin voimakas paramagneettinen aine,
kun H< Hi.

(e) Schottky-diodin toiminta perustuu metalli-puolijohde rajapinnan tasasuun-
taavaan vaikutukseen.

d) Itseispuolijohteella elektronien ja aukkojen liikkuvuus kasvaa lämpötilan
kasvaessa.

e) Ferrimagneettisilla aineilla voi olla suuria suskeptibiliteetin arvoja.

f Sähköisen dipolin muodostavat kaksi yhtä suurta ja samanmerkkistä varaus-
ta pienen etäisyyden päässä toisistaan.

Selvitä lyhyesti

2) Seebeckin ilmiö -

b) metallin myötöraja

c) kovalenttinen sidos

d) magnetostriktio

a) Selvitä diskreetin vastuskomponentin taajuuskäyttäytymistä (vaikuttavat te-
kijät).

b) Mitä tarkoitetaan ferroelektrisellä ilmiöllä sekä miten ko. ilmiön selitetään
syntyvän barriumtitanaatilla.

a) Selvitä raudan piipitoisuuden vaikutus muuntajalevyn mekaanisiin ja säh-

b)

kömagneettisiin ominaisuuksiin.

Selvitä kolme mahdollisuutta muovin sähkönjohtavuuden aikaansaamiseksi.

 
a) Selvitä yksi puolijohdemateriaalilla havaittavan Hall-ilmiön käyttösovel-
lusesimerkki (toimintaperiaate).

b) Selvitä sähköistä johtavuutta energiavyömallin mukaan metallille, puolijoh-
teelle ja eristeelle.

Mitoita transistorille tarvittavan jäähdytysprofiilin pituus oheista kuvaa ja seuraavia
tietoja hyväksi käyttäen:

- lämpöresistanssi puolijohdepalasta transistorin koteloon 1,5 "C/ W
- lämpöresistanssi transistorin kotelosta jäähdytyslevyyn 0,4*C/W
= ympäröivän ilman maksimilämpötila T, = 65 *C

- transistorin maksimilämpötila Tj = 150 *C

- transistorin teho P=20 W

65

  

Profiilin (mm) ja ympäristön lämpötilaero AT

Profiilin poikkileikkaus (mm). profiiliin syötetyn lämpötehon funktiona.