අභ්‍යාසය

1. සාමාන්‍ය ලෝහ සහ අර්ධ සන්නායක විද්‍යුත් සන්නයනය සිදු කරන ආකාරය කෙටියෙන් විස්තර කරන්න.
2. උෂ්ණත්වය වැඩි වීම මෙම විදුලි සන්නයනයට බලපාන ආකාරය විස්තර කරන්න.

1. ලෝහයක ධාරාව ගෙන යන්නේ නිදහස් ඉලෙක්ට්‍රෝන (ලිහිල්ව බැඳුණු බාහිර ඉලෙක්ට්‍රෝන) ය. අර්ධ සන්නායකයක තාපයෙන් බිඳෙන බන්ධන ඉලෙක්ට්‍රෝන නිදහස් කර කුහර ඉතිරි කරන අතර ඉලෙක්ට්‍රෝන හා කුහර දෙකම ධාරාව ගෙන යයි.
2. ලෝහයක් රත් කිරීමෙන් එහි ඉලෙක්ට්‍රෝනවල අහඹු චලිතය වැඩි වී සන්නායකතාව අඩු වේ. අර්ධ සන්නායකයක් රත් කිරීමෙන් වැඩිපුර බන්ධන බිඳී වාහක වැඩි වී සන්නායකතාව වැඩි වේ.

1. LED එකක් තනි වියළි කෝෂයකින් නොදැල්වෙන නමුදු කෝෂ දෙකක ශ්‍රේණිගත සැකසුමකින් දැල්වේ. මෙය ඔබ පැහැදිලි කරන්නේ කෙසේ ද?
2. එදිනෙදා ජීවිතයේ දී LED භාවිත වන අවස්ථා 3ක් සඳහා උදාහරණ දෙන්න.
3. සුදු වර්ණය නිකුත් කරන LED, සූත්‍රිකා බල්බ වෙනුවට භාවිත කිරීම ශීඝ්‍රයෙන් වැඩි වෙමින් පවතී. මෙසේ වීමට හේතු විය හැකි කරුණු තුනක් දක්වන්න.

1. LED එකක් දැල්වෙන්නේ එහි අවම නැඹුරු වෝල්ටීයතාව (1.8–2 V පමණ) ඉක්මවා පෙර නැඹුරු කළ විට පමණි. එක් කෝෂයක් 1.5 V දෙන අතර එය අඩු ය; ශ්‍රේණිගත කෝෂ දෙකක් 3 V දෙන අතර එය වැඩි ය.
2. මින් තුනක්: උපකරණවල දර්ශක ලාම්පු, රූපවාහිනී තිර, නිවෙස් හා වීදි ආලෝකය, විදුලි පන්දම්, මාර්ග සංඥා ලාම්පු.
3. ඒවා බෙහෙවින් අඩු ශක්තියක් වැය කරයි, පැය 50 000 ක් පමණ පවතී, සහ තාපය ලෙස අපතේ යන ශක්තිය අඩු ය.

ට්‍රාන්සිස්ටරයක් භාවිත කොට අඳුර වැටෙන විට දැල්වෙන බල්බ පරිපථයක් 11.6 ක්‍රියාකාරකමෙහි දක්වා ඇත. නිවසකට රාත්‍රියේ මෝටර් රථයක් පැමිණෙන විට එහි ප්‍රධාන ලාම්පුවේ එළිය වැටුණ විට ගරාජයේ දොර ස්වයංක්‍රීයව විවෘත වීම සඳහා මෙම පරිපථය වෙනස් කිරීමට සිසුවෙකු අදහස් කරයි. දොර විවෘත කිරීම සඳහා කුඩා 3 V සරල ධාරා මෝටරයක් ඔහු භාවිත කිරීමට අදහස් කරයි. පරිපථය නිර්මාණය කර මෝටරය සවි කළ යුතු ස්ථානය දක්වන්න.

LDR හා V_R ස්ථාන මාරු කරන්න: LDR එක ධන අග්‍රය හා පාදම අතර ද, V_R පාදම හා ඍණ අග්‍රය අතර ද යොදන්න. අඳුරේ දී LDR ප්‍රතිරෝධය වැඩි බැවින් පාදම වෝල්ටීයතාව 0.7 V ට අඩුව පවතින අතර ට්‍රාන්සිස්ටරය විවෘත ය. හෙඩ්ලයිට් ආලෝකය වැටුණු විට එහි ප්‍රතිරෝධය අඩු වී පාදම 0.7 V ඉක්මවා ට්‍රාන්සිස්ටරය සංවෘත වේ. බල්බය වෙනුවට මෝටරය ධන අග්‍රය හා සංග්‍රාහකය අතර යොදන්න; එවිට ට්‍රාන්සිස්ටරය සංවෘත වූ විට එය ක්‍රියා කරයි. අවශ්‍ය ආලෝක මට්ටම V_R මගින් සකසයි.

මෙහි ඇති ඩයෝඩ සියල්ලට ම 1.8 V නැඹුරු විභවයක් ඇති LED යොදවා ඇත (සේතුවේ D₁, D₄, D₅, D₆; භාරයේ ප්‍රතිවිරුද්ධව සම්බන්ධ D₂ හා D₃). X සහ Y අග්‍රවලට 6 V බැටරියක් සවි කරනු ලැබේ.

1. කුමන LED දැල්වෙන්නේ ද?
2. පරිපථය හරහා ධාරාව ගලායන මාර්ගය දක්වන්න.
3. බැටරිය ප්‍රතිවිරුද්ධ දිශාවට සවි කළහොත් කුමක් සිදුවේ ද?
4. 6 V බැටරිය වෙනුවට 3 V බැටරියක් යෙදුවහොත් කුමක් සිදුවේ ද? හේතු දක්වන්න.

1. LED තුනක් දැල්වේ: ධන අග්‍රයේ සිට භාරය වෙත ධාරාව ගෙන යන සේතු LED එක, D₂ හා D₃ අතරින් භාරය හරහා ධාරාව ගලන දිශාවට යොමු වූ එක, සහ ධාරාව ඍණ අග්‍රයට ආපසු ගෙන එන, පළමු LED එකට ප්‍රතිවිරුද්ධ සේතු LED එක.
2. ධන අග්‍රය → පෙර නැඹුරු සේතු LED → භාර LED → ප්‍රතිවිරුද්ධ සේතු LED → ඍණ අග්‍රය. අනෙක් සේතු LED දෙක පසු නැඹුරු වේ.
3. ඒ වෙනුවට අනෙක් සේතු LED දෙක දැල්වේ — සේතුවක් සැම විට ම භාරය හරහා එකම දිශාවට ධාරාව යවන බැවින් එම භාර LED එක ම දැල්වේ. අනෙක් භාර LED එක කිසිදා නොදැල්වේ.
4. කිසිවක් නොදැල්වේ. සෑම මාර්ගයකම ශ්‍රේණිගත LED තුනක් ඇති අතර ඒවාට අවම වශයෙන් 3 × 1.8 = 5.4 V අවශ්‍ය වේ; එය 3 V ට වඩා වැඩි ය.

කුමන සේතු LED කුමක් ද යන්න පෙළපොතේ රූපයේ ඒවා යොමු වී ඇති ආකාරය මත රඳා පවතී; පිළිතුර 11.12 රූපයේ සේතු රීතිය අනුගමනය කරයි.