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Aufgabenblock — AFB I
Zehn Standardaufgaben zum Reproduzieren: Formel kennen, Werte einsetzen, ausrechnen. Das sind die sicheren Punkte in jeder Arbeit — von der Bandlücke über den Vorwiderstand bis zum Wirkungsgrad.
A1
Bandlücke von Silizium
AFB ISilizium ist der wichtigste Halbleiter überhaupt. Gib die Breite seiner Bandlücke an.
eV
Bändermodell: Die Bandlücke ist der Abstand zwischen Valenzband und Leitungsband. Setze ein: Metall 0 eV, Silizium dazwischen, Diamant etwa 5 eV.
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Kennwert von Silizium = 1,1 eV
A2
Spannung am Vorwiderstand
AFB IEine Siliziumdiode mit der Schleusenspannung 0,7 V liegt in Reihe mit einem Vorwiderstand an 5,0 V. Berechne die Spannung am Vorwiderstand.
V
Maschenregel: UR = Uges − UD. Setze ein: 5,0 V − 0,7 V.
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UR = 5,0 V − 0,7 V = 4,3 V
A3
Vorwiderstand einer LED
AFB IEine rote LED mit der Schleusenspannung 1,8 V soll an 5,0 V mit 20 mA betrieben werden. Berechne den nötigen Vorwiderstand.
Ω
Ohmsches Gesetz: R = UR / I. Setze ein: UR = 5,0 V − 1,8 V = 3,2 V und I = 0,020 A.
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R = 3,2 V / 0,020 A = 160 Ω