Kombinatorische und sequenzielle Logikschaltungen

Der Kern einer Solarzelle ist ein pn-Übergang, eine Schnittstelle zwischen p-Typ- und n-Typ-Halbleitermaterialien. Dieser Übergang erzeugt in einer Verarmungszone ein eingebautes elektrisches Feld. Treffen Photonen mit ausreichender Energie auf den Halbleiter, bilden sie Elektron-Loch-Paare. Das elektrische Feld trennt diese Ladungsträger, treibt Elektronen auf die n-Seite und Löcher auf die p-Seite und erzeugt so eine Spannung.

Der Weissenberg-Effekt ist ein Phänomen in viskoelastischen Flüssigkeiten, bei dem die Flüssigkeit an einem rotierenden Stab nach oben steigt. Dies steht im Gegensatz zum Verhalten newtonscher Flüssigkeiten, die durch die Zentrifugalkraft nach außen gedrückt werden und einen Wirbel bilden. Der Effekt wird durch Normalspannungsunterschiede verursacht, die sich unter Scherung in der Flüssigkeit entwickeln.

Ein Pourbaix-Diagramm, auch als Potenzial/pH-Diagramm bekannt, ist ein thermodynamisches Diagramm, das die stabilen Gleichgewichtsphasen eines wässrigen elektrochemischen Systems darstellt. Es zeigt grafisch die Bedingungen von Potenzial ([latex]E_H[/latex]) und pH-Wert, unter denen ein Metall immun (thermodynamisch stabil), passiviert (bildet einen stabilen Schutzfilm) oder korrosionsanfällig (bildet lösliche Ionen) ist.

Eine Thermolanze erreicht Temperaturen von 3.500 °C bis 4.500 °C und übertrifft damit herkömmliche Brenner deutlich. Diese intensive Hitze schmilzt nicht nur das Zielmaterial. Der Strahl aus reinem Sauerstoff bewirkt auch eine schnelle Oxidation des Materials selbst und macht es so effektiv zum Brennstoff. Diese kombinierte Schmelz- und Brennwirkung ermöglicht das Schneiden von dickem Stahl, Beton und Gestein.

Der grundlegende Baustein moderner digitaler Elektronik ist der Transistor, genauer gesagt der MOSFET (Metalloxid-Halbleiter-Feldeffekttransistor). Er funktioniert als elektronisch gesteuerter Schalter. Durch Anlegen einer Spannung an seinen Gate-Anschluss kann der Stromfluss zwischen seinen Source- und Drain-Anschlüssen ein- (entspricht einer „1“) oder ausgeschaltet (entspricht einer „0“) werden, was die Implementierung von Logikgattern ermöglicht.

Mean Time Between Failures (MTBF) ist eine Zuverlässigkeitsmetrik, die die voraussichtliche Zeitspanne zwischen inhärenten Ausfällen eines reparierbaren Systems angibt. Für Systeme mit einer konstanten Ausfallrate von [latex]\lambda[/latex] ist MTBF ihr Kehrwert: [latex]MTBF = 1/\lambda[/latex]. Diese einfache Beziehung ist in der Zuverlässigkeitstechnik von grundlegender Bedeutung für die Vorhersage der Systembetriebszeit und die Planung von Wartungsplänen, wobei davon ausgegangen wird, dass Ausfälle einer Exponentialverteilung folgen.

Der Oxidationszustand oder die Oxidationszahl ist die hypothetische Ladung eines Atoms, wenn alle seine Bindungen zu anderen Atomen zu 100 % ionisch wären. Sie ermöglicht die Verfolgung des Elektronentransfers bei Redoxreaktionen. Ein Anstieg des Oxidationszustands bedeutet Oxidation, ein Rückgang Reduktion. Dieser Formalismus vereinfacht die Analyse komplexer chemischer Reaktionen.

Thermat ist ein Brandsatz, der das Standard-Thermit verstärkt. Es handelt sich in der Regel um eine Mischung aus Thermit, Bariumnitrat ([latex]Ba(NO_3)_2[/latex]) und Schwefel. Das Bariumnitrat wirkt als Oxidationsmittel, erhöht die Wärmeleistung und macht die Reaktion unabhängiger von Luftsauerstoff. Schwefel wird in erster Linie zugesetzt, um die Zündtemperatur zu senken, wodurch das Gemisch leichter und zuverlässiger gezündet werden kann.

Plastizität ist die Theorie, die die Verformung eines festen Materials beschreibt, das als Reaktion auf einwirkende Kräfte irreversible Formänderungen erfährt. Im Gegensatz zur Elastizität, bei der die Verformung nach Entlastung wiederhergestellt wird, ist plastische Verformung dauerhaft. Die Theorie umfasst ein Fließkriterium zur Definition des Beginns der Plastizität, eine Fließregel zur Beschreibung der Entwicklung der plastischen Dehnung und eine Verfestigungsregel.

Die Badewannenkurve ist ein grafisches Modell, das drei Phasen der Lebensdauer eines Produkts in Bezug auf die Ausfallrate darstellt. Sie beginnt mit einer hohen, aber abnehmenden "Kindersterblichkeitsrate", gefolgt von einer niedrigen, konstanten "Nutzungsdauer"-Rate und endet mit einer steigenden "Abnutzungsrate". MTBF-Berechnungen mit einer konstanten Ausfallrate ([latex]\lambda[/latex]) sind in der Regel nur während der mittleren Nutzungsdauerphase gültig.

Eine Solarzelle kann durch ein elektrisches Ersatzschaltbild modelliert werden. Das einfachste Modell umfasst eine Stromquelle, die den durch das Licht erzeugten Strom darstellt ([latex]I_L[/latex]), parallel zu einer Diode, die den p-n-Übergang darstellt. Ein genaueres Modell fügt einen parallelen Shunt-Widerstand ([latex]R_{sh}[/latex]) für Leckströme und einen Serienwiderstand ([latex]R_s[/latex]) für den Kontakt- und Materialwiderstand hinzu.

Die Deborah-Zahl ist eine dimensionslose Größe in der Rheologie, die zur Charakterisierung der Fließfähigkeit von Materialien verwendet wird. Sie ist das Verhältnis der Relaxationszeit, die eine intrinsische Eigenschaft des Materials ist, zur charakteristischen Zeitskala des Experiments oder der Beobachtung. Die Formel lautet [latex]De = \frac{t_c}{t_p}[/latex], wobei [latex]t_c[/latex] die Relaxationszeit und [latex]t_p[/latex] die Beobachtungszeit ist.

Die Wiederholbarkeit bewertet die Präzision unter identischen Bedingungen, während die Reproduzierbarkeit die Präzision bei Änderungen einer oder mehrerer Bedingungen, wie z. B. Bediener, Instrument oder Standort, bewertet. Die Reproduzierbarkeitsvarianz ist immer größer oder gleich der Wiederholbarkeitsvarianz. Diese Unterscheidung ist entscheidend für das Verständnis der Messvariabilität, insbesondere bei Laborvergleichen, bei denen die Bedingungen grundsätzlich unterschiedlich sind.