- •Електричний струм
- •Умови, необхідні для виникнення стуму:
- •Одиниці вимірювання ерс
- •Фундаментальні положення квантової теорії провідності металів
- •Сила струму у провіднику згідно з класичною теорією електронної провідності металів
- •Чому говорять, що швидкість поширення електричного струму в провіднику і швидкість впорядкованого руху (дрейфу) електронів це не одне й те саме?
- •Властивості надпровідників
- •Способи отримання вільних носіїв заряду для створення струму в вакуумі:
- •Властивості електронних пучків
- •Використання струму в вакуумі
- •Властивості напівпровідників:
- •Власна провідність напівпровідників.
- •Вольт-амперна характеристика напівпровідникового діоду.
- •Переваги напівпровідникових приладів:
- •Стала Фарадея
- •Залежність опору напівпровідника від температури.
- •Використання електролізу
- •Вольт- амперна характеристика газового розряду
- •Електромагнітне поле
- •Властивості магнітного поля:
- •Сила взаємодії двох паралельних прямолінійних провідників зі струмом.
- •Магнітне поле прямолінійного провідника
- •Правило свердлика для визначення напрямку
- •Рух зарядженої частинки в магнітному полі:
- •Частинка рухається під кутом до ліній магнітної індукції ( )
- •Використання сили Лоренца
- •Алгоритм визначення індукційного струму:
- •Е рс індукції в провіднику, що
- •Індуктивність котушки
- •Енергія магнітного поля котушки
- •Потужність змінного струму
- •Ккд трансформатора
- •Передача електроенергії.
Р ух електронів у вакуумі під впливом електричного поля: робота електричного поля дорівнює зміні кінетичної енергії електронів , тобто . В вакуумі в однорідному електричному полі напруженістю Е електрони рухаються під впливом сталої сили , тому їх рух підкорюється законам рівнозмінного руху.
Будова електронно-променевої трубки: у вузькій частині трубки розміщено електронну гармату, що складається з спіралі розжарювання і катода (1) та системи анодів (2). Між катодом і анодами створюється велика різниця потенціалів, тому електрони розганяються до великої швидкості, а спеціальна форма анодів забезпечує фокусування електронів у тонкий пучок. Для регулювання руху електронного пучка є дві пари керувальних пластин на які подається напруга: рух вгору-вниз регулюють пластини (3), а вліво-право пластини (4). Далі електронний пучок (5) потрапляє на екран, покритий люмінофором, який під впливом електронів починає світитись.
Використання струму в вакуумі
А) вакуумне плавлення та зварювання надчистих металів
Б) вакуумні фотоелементи
В) вакуумні діоди
Г) електронно-променева трубка
Напівпровідники – речовини, що за питомим опором займають проміжне місце між провідниками і діелектриками.
Властивості напівпровідників:
Зі збільшенням температури електричний опір напівпровідників зменшується за експоненціальним законом.
Електропровідність напівпровідників залежить від освітленості (фотопровідність)
Електропровідність напівпровідників можна значно збільшити введенням в них домішок.
Власна провідність напівпровідників.
Н апівпровідники – кристали утворені чотирьохвалентними атомами з ковалентним неполярним зв’язком. За низьких температур вільних носіїв у кристалі напівпровідника немає, тому кристал не проводить електричний струм і його опір великий. З підвищенням температури кристала деякі ковалентні зв’язки руйнуються, електрон покидає зв’язок і стає вільним, а на його місці утворюється дірка (вакансія з не скомпенсованим позитивним зарядом). Під впливом електичного поля в напівпровіднику виникне електричний стум внаслідок упорядкованого переміщення електронів і дірок.
Д омішкова провідність напівпровідників з’являється поряд із власною провідністю напівпровідників внаслідок внесення в них домішок. Якщо домішка має влентність більшу ніж напівпровідник (п’ятивалентна), то чотири валенті електрони утворюють з атомами напівпровідника ковалентні зв’язки, а п’ятий електрон стає вільним. У такому напівпровіднику більше вільних електронів, тому вони є основними носіями заряду, а дірки неосновними. Напівпровідники такого типу називаються напівпровідниками п-типу Домішки, які віддають електрони називають донорними.
Якщо валентність домішки менша ніж у напівпровідника (трьохвалентна), то вона утворить з трьома атомами напівпровідника три зв’язки, а на четвертий зв’язок у неї не вистачить електрона, тобто на цьому місці утвориться дірка і основними вільними носіями заряду будуть дірки, а неосновними електрони. Напівпровідник такого типу називають напівпровідником р- типу, а домішку акцепторною (приймає).
Електронно-дірковий перехід (р-п-перехід ) утворюється на межі розділу напівпровідників п-типу і р-типу внаслідок дифузії і подальшої рекомбінації (відновлення ковалентного зв’язку)основних носіїв заряду з одної області провідності в іншу. Як наслідок на межі розділу напівпровідник п-типу отримує заряд «+», а р-типу «-», тобто утворюється електричне поле, яке протидіє подальшій дифузії основних носіїв заряду з одної області в іншу. На межі розділу двох напівпровідників утворюється запірний шар збіднений , внаслідок рекомбінації, вільними носіями заряду .
О дностороння провідність р-п-переходу (напівпровідникового діоду) Якщо підключити р-п-перехід за схемою (а), то під впливом
зовнішнього електричного поля запірний шар р п
зменшиться і в колі існуватиме електричний струм. а)
Якщо підключити р-п-перехід за схемою (б), то під
впливом зовнішнього електричного поля запірний шар р п
збільшиться і в колі електричний струм буде б)
створюватись неосновними носіями заряду, тобто буде
практично рівним нулю.