Exam text content

 

 

DEE-13200 — Sähkömateriaalioppi
Tentti 22.2.2016 Lasse Söderlund

Saa käyttää omaa ohjelmoitavaa laskinta tentissä

L 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. (1p/kohta)

2)

b)

b)

b)

Itseispuolijohteella elektronien ja aukkojen liikkuvuus kasvaa lämpötilan
funktiona.

Valmistettaessa elektrolyysillä puhdasta metallia raakametalli asetetaan
katodiksi ja puhtaasta metallista valmistettu ohut levy anodiksi.

Schottky-diodin toiminta perustuu metalli-puolijohde rajapinnan ta-
sasuuntaavaan vaikutukseen.

Kiteissä, esim. oskillaattorisovelluksissa, käytetään hyväksi kvartsikiteen
ferroelektristä ilmiötä.

Sähköisen dipolin muodostavat kaksi yhtä suurta ja samanmerkkistä vara-
usta pienen etäisyyden päässä toisistaan.

Suprajohtavassa tilassa suprajohde käyttäytyy ulkoisessa magneettiken-
tässä kuten voimakas diamagneettinen aine.

Selvitä lyhyesti sähköistä johtavuutta energiavyömallin mukaan metallille,
puolijohteelle ja eristeelle. (3p)

Mistä tekijöistä Matthiessenin säännön mukaan metallin ominaisresistiivi-
syys koostuu ? Miten metallin ja metalliseosten ominaisresistiivisyys käyt-
täytyy lämpötilan suhteen ? (3p)

Selvitä eristerakenteen sähkölujuus (termien merkitys). (3p)

Mitä tarkoitetaan ferroelektrisellä ilmiöllä ja miten ko. ilmiön selitetään syn-
tyvän bariumtitanaatilla. (3p)

Selvitä lyhyesti makroskooppisesti tarkasteltuna ferromagneettisen materiaa-
lin magnetoitumismekanismit ulkoisessa magneettikentässä. (3)
 

b)

b)

 

Selvitä kolme mahdollisuutta muovin sähkönjohtavuuden aikaansaamiseksi
ja mitä tarkoitetaan ns. perkolaatiokynnyksellä. (3p)

Selvitä puolijohdemateriaalilla havaittava Hall-ilmiö. (3p)

Laske kahden sylinterielektrodin (sisäsäde 5 cm ja ulkosäde 16 cm) välissä
olevan johteen resistanssi (säteittäissuunnassa), kun johdemateriaalin johta-
vuus on 0,5 107 S/m ja johteen pituus on 125 cm. (3p)