Halbleiterphysik

Unser Bedarf an Wärme und Strom ließe sich weitgehend durch die Energie der Sonne decken. Die Sendung zeigt, wie Solarkollektoren zur Warmwasserbereitung funktionieren und wie Solarzellen Licht in elektrische Energie umwandeln. Das Potenzial der Sonne zur Stromerzeugung ist riesig, besonders in den sonnenreichen Regionen der Erde. Dort könnte in großen Solarthermie-Kraftwerken so viel elektrische Energie produziert werden, dass damit auch sonnenärmere Gegenden versorgt werden könnten, wenn es genügend Netze und Speicher gäbe. (Online-Signatur Medienzentren: 49800415)

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Physik, Geografie, Biologie

Sekundarstufe I, Sekundarstufe II

In diesem Erklärvideo schauen wir uns an, wie Dioden funktionieren, wo Dioden verwendet werden und warum überhaupt Dioden verwendet werden.

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Physik

Sekundarstufe I, Sekundarstufe II

Solarzellen bestehen oft aus dem Halbmetall Silizium, einem klassischen Halbleiter. Dieses Silizium ist mit anderen Elementen gezielt verunreinigt worden (Dotierung). Leifiphysik bietet einen gelungenen Überblick über die Funktionsweise solcher Solarzellen.

Interaktives Medium, Arbeitsblatt

Physik, Chemie

Sekundarstufe I, Sekundarstufe II

Kennlinie eines Kaltleiters (PTC 830) als GeoGebra Simulation.

Interaktives Medium

Physik, Elektrotechnik

Sekundarstufe II, Sekundarstufe I

GeoGebra Simulation: Leistungskennlinie eines Solarpanels. Überlege, welche Geräte, die eine Quellenspannung von 0,5 bis 1,5 V benötigen, von diesem Solarpanel angetrieben werden können und welche nicht.

Interaktives Medium

Physik, Elektrotechnik

Sekundarstufe II, Sekundarstufe I

Die Simulation zeigt den prinzipiellen Aufbau des Kristallgitters von Silizium – einem Halbmetall.

Interaktives Medium

Physik, Chemie

Sekundarstufe I

OER

Diese Simulation des JavaLab zeigt die Funktionsweise einer Brücken-Gleichrichterschaltung mit Hilfe von Dioden. Ergänzt wird die Simulation durch vielfältige physikalische Hintergrundinformationen.

Interaktives Medium

Physik

Sekundarstufe I, Sekundarstufe II

OER

Diese Simulation des JavaLab zeigt die atomaren Vorgänge bei einer Leuchtdiode. Ergänzt wird die Simulation durch vielfältige physikalische Hintergrundinformationen.

Interaktives Medium

Physik

Sekundarstufe I, Sekundarstufe II

OER

Diese Simulation des JavaLab zeigt die atomaren Vorgänge bei einer Diode im Stromkreis. Ergänzt wird die Simulation durch vielfältige physikalische Hintergrundinformationen.

Interaktives Medium

Physik

Sekundarstufe I, Sekundarstufe II

Die Solarmaus aus der beliebten Sendung mit der Maus vom WDR erklärt die Funktionsweise von Solarzellen auf sehr anschauliche Weise.

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Physik

Sekundarstufe I, Sekundarstufe II

OER

Ein digitales Fieberthermometer besteht aus einem NTC – einem Widerstand mit negativem Temperaturkoeffizienten. Mit Hilfe von Wasser verschiedener Temperatur erstellen die Schüler:innen eine Temperatur-Elektronenstromstärke-Kennlinie und bestimmen aus der gemessenen Elektronenstromstärke die Temperatur des Wassers.

Experiment, Arbeitsblatt

Physik

Sekundarstufe I

Überblick über verschiedene Arten von Solarzellen.

Nachschlagewerk, Arbeitsblatt

Physik

Sekundarstufe II, Sekundarstufe I

Versuchsaufbau Joachim Herz Stiftung Abb. 1 Aufnahme der Kennlinie einer LEDDie Schaltung zur Aufnahme der Kennlinie einer Leuchtdiode ist die gleiche wie bei der Kennlinienaufnahme für gewöhnliche Halbleiterdioden. Im Versuch sollen dabei die Kennlinien verschiedener…

Arbeitsblatt

Physik

Sekundarstufe I, Sekundarstufe II

Mit einem einfachen Versuch kann die Umwandlung von der Energie des Lichts in elektrische Energie ausprobiert werden.

Arbeitsblatt

Physik, Chemie

Sekundarstufe I, Sekundarstufe II

Eine kleine Solarzelle wird mit einer Lampe bestrahlt. Durch Änderung des Abstands \(x\) kann die Lichtintensität am Ort der Solarzelle variiert werden. Die Belastung der Solarzelle kann durch ein…

Webseite, Experiment

Physik

Sekundarstufe I, Sekundarstufe II

Solarzellen bestehen oft aus dem Halbmetall Silizium, einem klassischen Halbleiter. Dieses Silizium ist mit anderen Elementen gezielt verunreinigt worden (Dotierung). Leifiphysik bietet einen gelungenen Überblick über die Funktionsweise solcher Solarzellen.

Interaktives Medium, Arbeitsblatt

Physik, Chemie

Sekundarstufe I, Sekundarstufe II

Versuchsaufbau Eine Gleichspannungsquelle, eine Diode (p-n-Übergang) und eine Glühbirne (z.B. \(6{,}3\,\rm{V}\) / \(0{,}3\,\rm{A}\)) werden in Reihe geschaltet. Zusätzlich wird die Spannung des Netzgerätes mithilfe eines Demo-Voltmeters visualisiert.

Arbeitsblatt

Physik

Sekundarstufe II, Sekundarstufe I

Joachim Herz Stiftung Abb. 1 Schaltsymbol einer LEDEigenschaften von Leuchtdioden Eine Leuchtdiode (kurz LED von englisch light-emitting diode ‚lichtemittierende Diode‘, auch Lumineszenz-Diode) ist ein lichtemittierendes Halbleiter-Bauelement, dessen elektrische…

Arbeitsblatt

Physik

Sekundarstufe I, Sekundarstufe II

OER

Ein NTC – also ein Widerstand mit negativem Temperaturkoeffizienten – kann als einfaches Thermometer genutzt werden. Mit Hilfe dieses Versuches bauen die Schüler:innen selbst ein einfaches Modell eines digitalen Thermometers nach und erklären das Leitungsverhalten im Bändermodell.

Experiment, Arbeitsblatt

Physik

Sekundarstufe I

Leitet Glas den elektrischen Strom? Zunächst ist Glas als sehr guter Isolator bekannt, der keinen Strom leitet. Aber ist das auch immer so?

Experiment

Physik, Chemie

Sekundarstufe I

Die LMU München bietet hier verschiedene stumme Videos zur Kennline von Widerständen an. Diese können vielfältig im Unterricht genutzt werden, beispielsweise im Distanzunterricht, zur Wiederholung oder als animierte Versuchsanleitung.

Experiment

Physik

Sekundarstufe I

p-n-Schichten als Halbleiterdiode Bringt man eine Schicht eines p-dotierten Halbleiters mit einer Schicht eines n-dotierten Halbleiters zusammen, so erhält man eine sog. Halbleiterdiode. Eine Halbleiterdiode besitzt die Eigenschaft, dass ihr Widerstand bzw. ihre Leitfähigkeit von der Richtung…

Arbeitsblatt

Physik

Sekundarstufe I, Sekundarstufe II

Wenn in einer elektrischen Schaltung die Spannung \(U\) und die Stromstärke \(I\) gleichzeitig gemessen werden sollen, so kann nur eine der beiden Größen ohne Verfälschung gemessen werden. Die andere Größe wird durch die Messgeräte selbst verfälscht. Mit modernen Messgeräten kann diese…

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Physik

Sekundarstufe I

Joachim Herz Stiftung Abb. 1 Solarmodul und die dazugehörige SchaltskizzeIn der Regel reicht die elektrische Leistung einer Solarzelle nicht aus, um in der Praxis sinnvoll eingesetzt werden zu können. Man schaltet daher meist mehrere Solarzellen in Serie (um die Spannung…

Nachschlagewerk

Physik

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