Ogniwo fotowoltaiczne (inaczej fotoogniwo, solar lub ogniwo słoneczne) jest urządzeniem
służącym do bezpośredniej konwersji energii promieniowania słonecznego na energię
elektryczną, poprzez wykorzystanie półprzewodnikowego złącza typu p-n, w którym pod wpływem
fotonów, o energii większej niż szerokość przerwy energetycznej półprzewodnika, elektrony
przemieszczają się do obszaru n, a dziury (zob. nośniki ładunku) do obszaru p. Takie przemieszczenie
ładunków elektrycznych powoduje pojawienie się różnicy potencjałów, czyli napięcia elektrycznego.
(wikipedia)
zmieniającą się w zależności od ilości padającego nań światła. Silniejsze światło wywołuje spadek
rezystancji.
Znalezienie czegoś takiego jak fotoopory okazało się nie do osiągnięcia dla mnie, może komuś innemu się uda, w każdym razie
może chodzi o to poniżej, nawet w książce do fizyki kwantowej nic nie znalazłem, ale to chyba o to chodzi, chyba ze ktoś coś opracuje
jeszcze…
Fotoopory jest to zjawisko polegające na zmniejszaniu się oporów w opornikach
podczas oświetlania ich. fotoopory występują w fotorezystorach (i może gdzieś jeszcze ?).
Fotorezystor, zwany również LDR (Light Dependent Resistor), jak nazwa wskazuje, ma
oporność zmieniającą się w zależności od ilości padającego nań światła. Silniejsze światło wywołuje
spadek rezystancji. Fotorezystory wykonuje się z materiałów półprzewodnikowych takich jak: CdS,
CdSe, CdTe, PbS, PbSe, jak również z półprzewodników domieszkowanych. (Np. Siarczek kadmu CdS
i selenku kadmu CdSe) Siarczek kadmu i selenek kadmu w ciemności nie posiadają w ogóle (albo
niewiele) wolnych elektronów, przez co wartość rezystancji jest bardzo wysoka. Energia, napływająca w
postaci światła, powoduje wyzwolenie elektronów walencyjnych i ich przeniesienie do pasma
przewodzenia. Wartość rezystancji będzie wówczas niska.
Wielkość zmian rezystancji zależy, oprócz składu materiałowego, od typu procesu
produkcyjnego, powierzchni i odległości miedzy elektrodami, jak również od powierzchni, która jest
oświetlana. Fotorezystor ma względnie dużą zależność temperaturową: 0,1 do 2%/K.
2.7.Pirometria
Pirometria, czyli metody pomiaru wysokich temperatur(powyżej 600stopni C), wykorzystuje
zależność całkowitej energii promieniowania od temperatury. Aby wyznaczyć temperaturę ciała
korzystamy z zależności:
T = 273.16K [Ec(T)/Ec(Ts)]1/4 ,
gdzie Ts oznacza temperaturę standardową, za którą przyjęto temperaturę punktu potrójnego wody,
czyli temperaturę równowagi fazy gazowej, ciekłej i stałej wody i która w skali Kelvina wynosi Ts =
273.16K.
Należy wyznaczyć całkowitą zdolność emisyjną ciała w temperaturze standardowej i mierzonej
temperaturze (robi się to najczęściej przez porównanie mocy wypromieniowanej przez ciało czarne i
grzejnik). Jest to dosyć żmudna procedura i w związku z tym służy do wyznaczania temperatury tylko
wzorcowych punktów termometrycznych. W bardziej powszechnym użyciu są mniej dokładne proste
pirometry optyczne, za pomocą których można bardzo szybko oszacować temperaturę przez
porównanie jasności świecenia w pewnym zakresie widmowym (obserwowanego przez filtr lub
przydymione szkło) mierzonego ciała i wyskalowanej żarówki.
12.1.Dia- para- ferromagnetyki
Diamagnetyki w polu magnetycznym
Diamagnetyki są to ciała ,w których momenty magnetyczne atomów lub cząstek w przypadku
braku pola magnetycznego =0.Należą do nich:gazy szlachetne,większość związków
organicznych,metali Bi,Zn,Au,Cu,Ag,Hg i inne,żywice,woda,szkło,marmur.
W ciałach tych orbitalne momenty magnetyczne wszystkich elektronów w atomie lub czasteczce
równoważą się wzajemnie.
Po wprowadzeniu ich do pola magnetycznego powstaje orbitalny moment magnetyczny ∆ →
Pm
skierowany przeciwnie niż wektor → H .W celu opisania stanu namagnesowania wprowadza się wektor
magnetyzacji → M .
Podatność magnetyczna dla diamagnetyków χ m < 0 ≈ 10−5 − 10−6.
Pręt diamagnetyczny magnesuje się w kierunku przeciwnym do kierunku zewnętrznego pola
magnetycznego.Ustawiają się prostopadle do linii sił pola magnetycznego i wciągane są w obszar pola
gdzie jego natężenie jest słabsze.
Paramagnetyki
z
Są nimi O ,Al.Pt,Li.Dla paramagnetyków → =
0 ,czyli posiadają stały moment magnetyczny
Pm
∑ → ≠
2
Pmi
i= 1
25 J
niezależny od zewnętrznego pola magnetycznego.Jest ona rzędu 10−
.Gdy pole magnetyczne nie
F
występuje dezorientujące działanie ruchu cieplnego przeciwdziała jakiejkolwiek uporządkowanej
orientacji wektorów → Pm i pojawia się stan namagnesowania substancji.Po wprowadzeniu
paramagnetyka do obszaru jednorodnego zewnętrznego pola magnetycznego obserwuje się precesje
orbit elektronowych oraz wektorów momentów magnetycznych atomów dookoła kierunku tego
pola.Jednoczesne działanie zewnętrznego pola i ruchu cieplnego atomów powoduje występowanie
dominującej orientacji mom.magnetycznych atomów wzdłuż kierunku pola .Paramagnetyki ustawiają się
równolegle do linii sił i są wciągane w obszar gdzie natężenie pola jest największe.Podatność
magnetyczna zawiera się pomiedzy
− 3
− 5
10
1
a 0
.
Ferromagnetyki
Ferromagnetyk to ciało, które wykazuje własności ferromagnetyczne. Do ferromagnetyków należą m.in.
żelazo, kobalt, nikiel i niektóre stopy oraz metale przejściowe z grupy żelaza i metale ziem
rzadkich.Ferromagnetyki posiadają właściwości magnetyczne poniżej
Curie.Ferromagnetyki mają specyficzną budowę wewnętrzną, która tłumaczy ich właściwości magnetyczne. Znajdują się w nich obszary stałego namagnesowania, tzw. domeny magnetyczne. Są to obszary, które wytwarzają wokół siebie pole magnetyczne, jak małe magnesy.Ferromagnetyki dzieli się na twarde, miękkie i półtwarde. Ferromagnetyki twarde zachowują stan namagnesowania pomimo
zmian zewnętrznego pola magnetycznego. Ferromagnetyki miękkie tracą zewnętrzne namagnesowanie po usunięciu pola magnetycznego zachowując jedynie namagnesowanie resztkowe znacznie mniejsze
od maksymalnego.Ferromagnetyki twarde stosuje się do wyrobu magnesów trwałych. Ferromagnetyki
miękkie do budowy magnetowodów i rdzeni magnetycznych silników elektrycznych, transformatorów itp.
w celu kształtowania pola magnetycznego. Ferromagnetyki półtwarde wykazują własności pośrednie i
używane są np. do zapisu danych cyfrowych na dyskach lub kartach magnetycznych.
Zwykły kawałek materiału ferromagnetycznego (np. żelaza) nie posiada wypadkowego momentu
magnetycznego. Jeżeli jednak zostanie on umieszczony w zewnętrznym polu magnetycznym,
następuje namagnesowanie, czyli uporządkowanie domen - taki ruch ich ścianek, aby możliwie
największa objętość ciała posiadała momenty magnetyczne skierowane równolegle do kierunku pola
magnetycznego. Rozmiary domen początkowo namagnesowanych w kierunku zbliżonym do kierunku
pola magnesującego zwiększają się kosztem innych, przyłączając sąsiednie atomy. W silnym polu
domeny o innych kierunkach pierwotnego namagnesowania obracają się. Ponieważ ruch ścianek
domen jest procesem skokowym, obserwuje się charakterystyczną schodkową strukturę krzywej
namagnesowania w funkcji zewnętrznego pola magnetycznego (zjawisko Barkhausena).
Wewnątrz ciała ferromagnetycznego pole może setki, nawet tysiące razy przewyższać przyłożone pole
zewnętrzne. Domeny pozostaną jednakowo zorientowane nawet wówczas, gdy zewnętrzne pole
zostanie usunięte, tworząc trwałą magnetyzację, która, jako funkcja zewnętrznego pola jest
uwidoczniona na krzywej histerezy. Jednak wypadkowa magnetyzacja może być zniszczona poprzez podgrzanie, a następnie powolne oziębienie (czyli wyżarzanie) materiału, bez wpływu zewnętrznego
pola.
O Ferromagnetykach przekopiowałem z wikipedii,bo ze slajdów nie byłem w stanie odczytac.jeśli takie
opracowanie Cie nie satysfakcjonuje to daj znac ,przepisze ze skryptu do laabore fizyki.