امتحان تجريبي درس الوصلة الثنائية فيزياء للصف الثاني عشر الفصل الثاني

امتحان تجريبي درس الوصلة الثنائية فيزياء للصف الثاني عشر الفصل الثاني

امتحان تجريبي 

المجال الدراسي : الفيزياء للصف الثاني عشر 

الزمن :  ساعتان و ربع 

الدرجة : 56

أولاً الأسئلة الموضوعية 

السؤال الأول 

( أ ) أكتب المصطلح العلمي الذي تدل هليه العبارات التالية 

1 - مواد ذات مقاومة معتدلة موصلة للكهرباء و لكن بدرجة أقل من الموصلات العادية ( أشباه الموصلات )

2 - نوع أشباه الموصلات ينتج من نظيم بلورة شبه الموصل بذرات المجموعة الثالثة ( شبه موصل من النوع الموجب )

3 - شبه موصل من النوع السالب ملتحم بشبه موصل من النوع الموجب و يطلى السحان الخارجيان بمادة موصلة ( الوصلة الثنائية أو الدايو )

4 - عملية تحويل التيار المتردد إلى تيار مستمر موحد الإتجاه ( تقويم التيار المتردد )

امتحان تجريبي درس الوصلة الثنائية

1 -  لكي يقفز الإلكترون من نطاق التكافؤ إلى نطاق التوصيل يجب أن يكتسب طاقة تساوي الفرق بين طاقة نطاق التوصيل و طاقة نطاق التكافو و تعرف باسم طاقة الفجوة المحظورة 

2- الشكل التالي يوضح أن الوصلة الثنائية في حالة الإنحياز العكسي 

3 - تتشكل في الوصلة الثنائية منطقة خالية من الحاملات الشحنة نتيجة الاتحاد بين الالكترونات و الثقوب على جانبي منطقة الالتحام تعرف بمنطقة الاستنزاف أو النضوب 

4 - عندما تلتصق بلورة شبه الموصل n  مع بلورة شبه الموصل  P  فإن البلورة  n  تصبح شحنتها موجبة 

( ج ) ضع علامة ( صح ) أمام العبارة الصحيحة و علامة ( خطأ ) أمام العبارة الغير صحيحة في كل من العبارات التالية 

1 -  يؤدي الثقب في نطاق التكافؤ دور شحنة كهربائية موجبة ( صح ) 

2 - عند إضافة شائبة من مادة مانحة للإلكترونات إلى شبه موصل نقي يصبح شبه موصل من النوع السالب ( صح )

 3 - في الوصلة الثنائية  تكتسب البلورة الموجبة جهرا موجبا و البلورة السالبة جهرا سالبا ( خطأ ) 

4 - في حالة توصيل الوصلة الثنائية بطريقة الانحياز العكسي يكون المجال الكهربائي الخارجي باتجاه المجال الداخلي مما يؤدي إلى اتساع منطقة النضوب و منع مرور التيار الكهربائي 

امتحان تجريبي فيزياء للصف الثاني عشر الفصل الثاني

السؤال الثاني : اختر الإجابة الصحيحة بين العبارات التالية :

1 - ذرات الزرنيخ المضافة كشوائب لبلورة شبه الموصل النقي تسمى ذرة مانحة 

1 -  مثارة 

2 - متأنية 

3 - متقبلة 

4 - مانحة 

2 -  الفجوة في أشباه الموصلات من النوع P 

1 -  مكان يلزمه إلكترون ليكتمل عدد الإلكترونات في مستوى طاقته الأخير للذرة 

2 - مكان ينقصه إلكترون ليكتمل التنظيم البلوري لشبه الموصل 

3 -  بروتون زائد غير مشترك في  التنظيم البلوري 

4 - إلكترون ائد غير مشترك في  التنظيم البلوري

3 -  عندما تلتصق بلورة شبه الموصل N  مع بلورة شبه الموصل P  تكتسب البلورة N  جهد 

1 - موجب بينما تكتسب البلورة P   سالب 

2 - سالب ينما تكتسب البلورة P  موجب 

3 -  موجب ينما تكتسب البلورة P  موجب أيضا 

4 - سالب ينما تكتسب البلورة P  سالب أيضا 

امتحان تجريبي درس الوصلة الثنائية للصف الثاني عشر

4 - عند منطقة الالتحام للبلورة P مع البلورة N  لتكوين وصلة ثنائية ينتقل بعض :

1 - الإلكترونات من البلورة P إلى البلورة N

2 - الفجوات من البلورة N  إلى البلورة P 

3 - الإلكترونات من البلورة N إلى البلورة P

4 -  الشوائب من البلورة N إلى البلورة P

السؤال الثالث علل كلا من العبارات التالية :

1 - تعتبر الوصلة الثنائية مفتاحاً كهربائياً مفتوحاً عند توصيلها بطريقة الانحياز العكسي 

لأنه يكون اتجاه المجال الكهربائي الخارجي نفس اتجاه المجال الكهربائي الداخلي للوصلة الثنائية فيزداد منطقة الاستنزاف أي يزداد سمكها فتزداد مقاومتها و يؤدي ذلك إلى عدم مرور التيار الكهربائي 

2 - تستخدم الوصلة الثنائية في تقويم التيار المتردي ؟

لأن في نصف دورة الأولى للتيار المتردد تكون الوصلة الثنائية في وضع الانحياز الأمامي و بالتالي يعمل كموصل للتيار و عندما يعكس اتجاه التيار في نصف الدورة الثانية تكون الوصلة الثنائية في وضع الانحياز العكسي و يعمل كعازل للتيار الكهربائي و بالتالي لا يمر من التيار إلا نصف الدورة الموجب  فقط أي إتجاه واحد 

3 - بلورة شبه الموصل من النوع السالب متعادلة كهربائياً

لأن عدد الشحنات الكهربائية الموجبة  ( البروتونات ) في البلورة يساوي عدد الشحنات السالبة ( الإلكترونات ) 

امتحان للصف الثاني عشر الفصل الثاني

قارن بين كل مما يأتي :

الموصلات و العوازل و أشباه الموصلات من حيث المفهوم :

الموصلات  : مواد تتميز بعدم وجود نطاق محظور بين نطاقي التكافؤ و التوصيل .

العوازل : مواد تتميز بوجود فجوة طاقة كبيرة بين نطاقي التكافؤ و التوصيل .

أشباه الموصلات : مواد تتميز بوجود طاقة فجوة متوسطة بين نطاقي التكافؤ و التوصيل .

التوصيل بطريقة الانحياز الأمامي و التوصيل بطريقة الانحياز العكسي من حيث طريقة التوصيل و اتجاه المجال الخارجي 

التوصيل بطريقة الانحياز الأمامي :

طريقة التوصيل : تتصل البلورة الموجبة P  بالقطب الموجب و البلورة الشالبة N  بالقطب السالب 

 اتجاه المجال الخارجي  عكس اتجاه المجال الداخلي للوصلة الثنائية 

امتحان تجريبي درس الوصلة الثنائية فيزياء

التوصيل بطريقة الانحياز العكسي

طريقة التوصيل : تتصل البلورة الموجبة P  بالقطب السالب  و البلورة السالبة N  بالقطب الموجب .

 اتجاه المجال الخارجي  : نفس تجاه المجال الداخلي للوصلة الثنائية .

شبه الموصل من النوع الموجب و شبه الموصل من النوع السالب من حيث حاملات الشحنة الأكثرية 

شبه الموصل من النوع الموجب : الثقوب 

 شبه الموصل من النوع السالب الإلكترونات الحرة 

السؤال الرابع 

ما المقصود بكل مما يأتي :

1 - فجوة الطاقة المحظورة 

أي المقدار من الطاقة اللازمة كي ينتقل الإلكترون من نطاق التكافؤ إلى نطاق التوصيل 

أو الفرق بين طاقة نطاق التوصيل و طاقة نطاق التكافؤ

2 -  حالة التوازن الكهربائي في الوصلة الثنائية : 

هو الحالة التي تصل إليها الوصلة الثنائية عندما يمنع المجال الكهربائي الداخلي مرور الألكترونات الحرة و الثقوب أي زيادة في عدد حاملات الشحنة على جانبي منطقة الاستنزاف . 

3 - تقويم التيار المتردد :

هو تحويل التيار المتردد إلى تيار مستمر موحد الاتجاه .

 السؤال الخامس :

ماذا يحدث في الحالات التالية  ؟

1 - إذا امتص الالكترون طاقة اضافية أقل من الفرق في الطاقة بين نطاق التكافؤ و نطاق التوصيل ؟

لا تستطيع الالكترونات أن تقفز بين نطاق التكافؤ  إلى نطاق التوصيل و تصبح البلورة عازلة للتيار الكهربائي .

2 - عند توصيل الوصلة الثنائية بطريقة الانحياز الأمامي ؟

تقل مقاومة الوصلة و تعمل كموصل تيار كهربائي .