ИЗМЕНЕНИЕ ЭНТРОПИИ ПРИ ПРОТЕКАНИИ ТОКА В СВЕТОДИОДЕ Текст научной статьи по специальности «Компьютерные и информационные науки»

конечного изделия; обучающийся использует ИКТ в своей деятельности.

Мы провели исследование на базе ГБПОУ КК «Крымский технический колледж», по результатам исследования, выявлено, что обучающиеся отдают предпочтение визуальному обучению. Исходя из этого, становиться понятным, что 3D моделирование помогает воспринимать информацию самым удобным способом для обучения и восприятия. Такая подача материала способствует более качественному запоминанию, появлению мотивации к профессии.

В рамках изучения спец.дисциплин технического профиля набольший интерес представляют системы проектирования входящие в образовательную программу, например КОМПАС 3D. Эта программа очень удобна в обучении т.к. в ней много всего, что необходимо по ГОСТам (рамки конструкторских чертежей, технические требования, крепежные и стандартные изделия, справочник материалов). В программе не нужно вычерчивать каждый болт и винт, если они стандартные, есть возможность его выбрать в справочнике крепежных изделий, задать необходимые типовые размеры и место, где он будет расположен и этот элемент нарисуется автоматически. Тоже самое и со шрифтом, классами шероховатости и т.д. Все необходимые размеры и обозначения Компас автоматически рисует согласно ГОСТам. В данной программе есть возможность добавить в базу свои материалы, изделия и даже изменить рамку чертежа как необходимо (шаблон рамки чертежа с основными данными). На сегодняшний день это одна из легко обучаемых программ так, как в ней подробно описан интерфейс, меню, все кнопки подписаны на кириллице, при нажатии на одну из них рядом с ней появляется контекстное меню действия, для которого она предназначена.

Список использованной литературы:

1. Вольхин К., Лейбов А., Астахова Т. Анализ использования Компас-3D // САПР и графика. - 2020. - № 5 (163). - С. 97-100.

2. Каменев Р., Лейбов А. Технологии дистанционного обучения при изучении прикладных библиотек Компас^ // САПР и графика. - 2020. - № 12 (170). - С. 86-88.

© Выдошенко В.В., 2023

УДК 62

Грачев А.С.

ФГБОУВО «Марийский государственный университет»

г. Йошкар-Ола, РФ

ИЗМЕНЕНИЕ ЭНТРОПИИ ПРИ ПРОТЕКАНИИ ТОКА В СВЕТОДИОДЕ

Аннотация

В дискуссионной статье рассматривается вопрос изменения энтропии при протекании тока в светодиоде. Энтропийный подход связан с различными методами анализа прямых и обратных циклов. Эти методы детально разработаны и широко используются. Они позволяют на базе первого и второго начал термодинамики найти связи между внешними энергетическими потоками (количествами теплоты и работы) и параметрами системы, а также между некоторыми внутренними параметрами.

Посредством анализа энергетического баланса переходного процесса при образовании р-п-перехода системы, можно вычислить характеризующие его коэффициенты Такой подход к задаче позволяет определить в данной системе суммарную потерю производимой или затрачиваемой работы вследствие образования запорного слоя. Произведение прироста (уменьшения) энтропии на температуру слоя дает величину потери работы от происходящих процессов. Конечно, отдельная величина мала, но в

целом она будет зависеть от количества LED потребителей.

Ключевые слова

Закон Шеннона, энтропия, запрещенный слой, р-п-переход диффузия ENTROPY CHANGE DURING THE CURRENT FLOW IN THE LED

Annotation

The discussion article discusses the issue of entropy changes during the flow of current in an LED.

Keywords

Shannon's law, entropy, forbidden layer, p-n transition, diffusion.

Понятие энтропии широко используется в технике, особенно в теплотехнике и термодинамики. В меньшей степени в электроснабжении, при изучении процессов устойчивости в электрических устройствах, при изучении переходных процессов, в теории автоматических устройств и аналогичных им областях знаний.

Понятие энтропии не рассматривается при рассмотрении процессов, происходящих в светодиодах, при образовании запрещенного слоя, при соединении двух полупроводников п- и р-типов. Возможно, это связано с тем, что рассмотрение это вопроса не имеет практического значения. Это представляет теоретический интерес.

Энтропия - это мера неопределенности системы, в данном случае, двух полупроводниковых кристаллов р-п-проводимостей H(a), имеющая N возможных состояний, согласно формуле Шеннона, равна: H (а) = — ^f=1P(logP(, где Pi — вероятность того, что система находится в i-м состоянии. Дня случая, когда все состояния системы равновероятны, т.е. их вероятности равны Pi =(1/N) ее энтропия определяется соотношением:

N

Z1 1

Nl03N-

N N i=i

Для дальнейших рассуждений можно предположить физическую аналогию со знаменитым парадоксом демона Максвелла, при разделении газов разных цветов, при установке перегородки с отверстием в сосуде. В нашем примере перегородкой является р-п-переход, а демоном - процесс диффузии. Тогда в первый момент диффузия (демон) понизила энтропию системы.

Другими слова при соединении двух полупроводников в начальный момент времени вероятность обнаружить известное количество электронов в п-полупроводнике и дырок в р-полупроводнике была максимальной и равной 1. Энтропия системы была максимальной H(a) = pi*logpi = 1*log1 = 0.

После этого стали происходить следующие процессы:

1. Началась диффузия электронов и дырок и образовался р-п-переход который закончился, когда внешняя напряженность электрического поля сравнялась с внутренней напряженностью р-п-перехода.

Пусть из полупроводника п-типа за счет диффузии вышло по электронов, а на расстоянии x ширины запрещенной зоны число электронов возросло до п. Увеличение числа электронов дп на пути dx будет равно:

dn = п^ а • dx, (1)

где а - коэффициент диффузии, или

— = а • dx. (2)

п

Интегрируя (2) по п от 1 до п и по x от 0 до x, получим:

В полупроводниках без примесей, где коэффициент диффузии а = const, будем иметь:

Inn = а • х (4)

или

п = еа'х (5)

Выражение (5) дает значение электронов в диффузионном потоке без учета их прилипания к нейтральным атомам. Это явление характеризуется коэффициентом прилипания

Коэффициент прилипания зависит от рода полупроводника. Тогда число электронов диффузионном потоке с учетом прилипания будет равно:

п = п0е(а-*>х. (7)

Таким образом, диффузия и прилипание понизили энтропию системы, т.е. повысилась вероятность неопределенности количества зарядов в полупроводниках (р,- уменьшилась). Список использованной литературы:

1. Никифоров С. Проблемы, теория и реальность светодиодов для современных систем отображения информации высшего качества (http://www.kit-e.ru/articles/led/2005_5_48.php).

2. Агафонов Д. Р., Аникин П. П., Никифоров С. Г. Вопросы конструирования и производства светоизлучающих диодов и систем на их основе // «Светотехника» № 6. 2002. С. 6-11.

3. Дыскин Л. М. Современные методы термодинамического анализа в теплоэнергетике [Текст]: учеб. пособие / Л. М. Дыскин, М. С. Морозов; под общ. ред. Л.М. Дыскина; Нижегор. гос. архитектур. - строит. ун - т - Н. Новгород: ННГАСУ, 2018 - 133 с. ISBN 978-5-528-00275-0

List of used literature:

1. Nikiforov S. Problems, theory and reality of LEDs for modern information display systems of the highest quality (http://www.kit-e.ru/articles/led/2005_5_48.php ).

2. Agafonov D. R., Anikin P. P., Nikiforov S. G. Issues of design and production of light-emitting diodes and systems based on them // "Lighting Engineering" No. 6. 2002. pp. 6-11.

3. Dyskin L. M. Modern methods of thermodynamic analysis in thermal power engineering [Text]: textbook. manual / L. M. Dyskin, M. S. Morozov; under the general editorship of L.M. Dyskin; Nizhegorod. gosudaritektur. - builds. un - t - N. Novgorod: NNGASU, 2018 - 133 p. ISBN 978-5-528-00275-0

© Грачев А.С., 2023

УДК 004.056.53

Подлиннов К.А.

Сотрудник, Академия ФСО России, Российская Федерация, Орёл, Абрамов В.В. Сотрудник, Академия ФСО России, Российская Федерация, Орёл, Научный руководитель: Кутузов А.В. Кандидат педагогических наук, сотрудник, Академия ФСО России, Российская Федерация, Орёл

РАЗРАБОТКА ПРЕДЛОЖЕНИЙ ПО РЕАЛИЗАЦИИ ПРОГРАММНО-АППАРАТНОГО КОМПЛЕКСА ЗАЩИТЫ ИНФОРМАЦИИ ОТ НЕСАНКЦИОНИРОВАННОГО ДОСТУПА НА СРЕДСТВАХ ВЫЧИСЛИТЕЛЬНОЙ ТЕХНИКИ

Аннотация

В данной статье представлены предложения по реализации программно-аппаратного комплекса