Elektronik

Pemancaran termion ialah pembebasan elektron dari permukaan logam panas. Elektron bercas negatif, berjisim sangat kecil, dan boleh dipesongkan oleh medan elektrik dan magnet.

Semikonduktor seperti silikon mempunyai kekonduksian antara konduktor dan penebat, dan boleh dikawal melalui pendopan:

• Semikonduktor jenis-n didopkan dengan unsur valens lima, memberi elektron bebas berlebihan sebagai pembawa cas majoriti.
• Semikonduktor jenis-p didopkan dengan unsur valens tiga, menghasilkan lohong sebagai pembawa cas majoriti.

Diod ialah simpang p-n yang membenarkan arus mengalir dalam satu arah sahaja:

• Pincang hadapan — arus mengalir kerana rintangan simpang rendah.
• Pincang songsang — hampir tiada arus mengalir.

Sifat ini digunakan untuk rektifikasi, iaitu menukar arus ulang alik kepada arus terus. Rektifikasi setengah gelombang menggunakan satu diod, manakala rektifikasi gelombang penuh menggunakan empat diod dalam titi.

Transistor ialah komponen semikonduktor tiga terminal, iaitu tapak, pengumpul dan pengeluar, yang membolehkan arus tapak yang kecil mengawal arus pengumpul yang jauh lebih besar.

• Transistor npn dan pnp — anak panah pada simbol terletak pada pengeluar dan menunjukkan arah arus konvensional.
• Hubungan arus — arus pengeluar ialah hasil tambah arus tapak dan arus pengumpul, IE = IB + IC.
• Penguat arus — gandaan arus β = IC/IB. Perubahan kecil pada IB menghasilkan perubahan besar pada IC.
• Suis automatik — transistor silikon hanya hidup apabila beza keupayaan tapak-pengeluar mencapai kira-kira 0.7 V. Tanpa arus tapak, IC sifar dan transistor berada dalam keadaan mati.
• Pembahagi keupayaan — dua perintang bersiri menetapkan voltan tapak, V = [R₂ ÷ (R₁ + R₂)] × Vbekalan.
• Litar kawalan cahaya — LDR mempunyai rintangan tinggi dalam gelap. Jika LDR disambung antara tapak dan pengeluar, voltan tapak meningkat dalam gelap, transistor hidup dan lampu menyala.
• Litar kawalan suhu — termistor yang biasa digunakan mempunyai rintangan yang berkurang apabila suhu meningkat, jadi ia boleh menghidupkan penggera kebakaran atau kipas.

Sinar katod ialah alur elektron berhalaju tinggi yang dihasilkan melalui pemancaran termion dan dipecutkan oleh beza keupayaan tinggi V. Tenaga keupayaan elektrik elektron ditukar kepada tenaga kinetik, eV = ½mv².

• Kedudukan sensor dalam pembahagi keupayaan — komponen yang disambung antara tapak dan pengeluar menentukan bila voltan tapak tinggi. Menukar tempat LDR dengan perintang membalikkan fungsi litar.
• Transistor tidak menjana arus — ia hanya mengawal arus; arus pengumpul dibekalkan oleh bateri litar.
• Kapasitor dalam rektifikasi berfungsi meratakan output dengan menyimpan cas ketika voltan tinggi dan menyahcas ketika voltan menurun.
• Unit arus kecil — tukar µA dan mA kepada A, atau pastikan kedua-dua arus dalam unit yang sama sebelum mengira β.