Электрический ток в различных средах

растет. При этом при нулевой температуре все тепловое движение атомов прекращается, и электронный ток также исчезает.

Зависимость электропроводности полупроводников от температуры:

Таким образом, можно сделать вывод, что температурные изменения имеют различное влияние на проводимость различных типов полупроводников.

Выводы:

1. Электрический ток в газах возникает при высокой температуре из-за ионизации газа.
2. Электрическая дуга – явление, которое возникает при соприкосновении двух углей, подключенных к электрической батарее.
3. Электрический ток в жидкостях возникает при переносе ионов.
4. Полупроводники могут иметь различные типы примесной проводимости – электронную и дырочную.
5. Различные виды самостоятельного разряда – искровой, тлеющий, коронный, дуговой.
6. Молния представляет собой искровой разряд в атмосфере.
7. Температура влияет на электропроводность полупроводников: у n-типа электропроводность растет, у p-типа уменьшается.

Будьте внимательны при выполнении теста, и у вас все получится.

Электрический ток в полупроводниках

Проводимость полупроводников лежит между проводниками и изоляторами. При повышении температуры проводимость полупроводников увеличивается. Особенность полупроводников в том, что их проводимость изменяется в зависимости от типа примеси, температуры и освещенности.

Зависимость удельного сопротивления

Удельное сопротивление чистого полупроводника увеличивается с уменьшением температуры и приближается к бесконечности при абсолютном нуле.

Опыты Толмена и Стюарта

Эти опыты доказали, что металлы обладают высокой электронной проводимостью. При вращении катушки с проволокой возникает ток, вызванный инерцией электронов.

Явление электролиза

Электролиз – процесс выделения веществ на электродах в электролите. Положительные ионы идут к отрицательному катоду, а отрицательные – к положительному аноду.

Образование электронно-дырочной пары

Под воздействием температуры или освещенности часть валентных электронов может получить достаточную энергию для разрыва связей, образуя свободные электроны и дырки.

Электрический ток в вакууме

В вакууме отсутствуют свободные носители заряда, поэтому электрический ток не проходит. Для создания носителей заряда в вакууме используется термоэлектронная эмиссия.

Проводимость в различных средах

Электрический ток может протекать в металлах, вакууме, полупроводниках, жидкостях и газах.

Сопротивление электролитов и температура

Сопротивление электролитов уменьшается с увеличением температуры, поскольку растет количество ионов.

Термоэлектронная эмиссия

Это явление испарения электронов с поверхности нагретого металла. Можно управлять движением электронов при помощи электрического поля.

Электрический ток в металлах

В металлах ток вызывает упорядоченное движение электронов под действием электрического поля, без переноса вещества.

Собственная проводимость полупроводников

Проводимость полупроводников зависит от примесей, температуры и освещенности, изменяясь в широких пределах.

Структура полупроводников

Атомы германия имеют четыре слабо связанных электрона на внешней оболочке. Их называют валентными электронами. В кристаллической решетке каждый атом окружен четырьмя ближайшими соседями. Связь между атомами в кристалле германия является ковалентной, т. е. осуществляется парами валентных электронов. Каждый валентный электрон принадлежит двум атомам. Валентные электроны в кристалле германия гораздо сильнее связаны с атомами, чем в металлах; поэтому концентрация электронов проводимости при комнатной температуре в полупроводниках на много порядков меньше, чем у металлов. Вблизи абсолютного нуля температуры в кристалле германия все электроны заняты в образовании связей. Такой кристалл электрического тока не проводит.

Электрический ток в полупроводниках

Полупроводники – твердые вещества, проводимость которых зависит от внешних условий (в основном от нагревания и от освещения). При нагревании или освещении некоторые электроны приобретают возможность свободно перемещаться внутри кристалла, так что при приложении электрического поля возникает направленное перемещение электронов. Полупроводники представляют собой нечто среднее между проводниками и изоляторами.

Прохождение электрического тока через газ

Прохождение электрического тока через газ называется разрядом. Разряд, существующий при действии внешнего ионизатора, несамостоятельный. Если действие внешнего ионизатора продолжается, то через определенное время в газе устанавливается внутренняя ионизация (ионизация электронным ударом) и разряд становится самостоятельным.

Вакуумный триод

На слайде показано включение двухэлектродной лампы, которая называется вакуумный диод. Эта электронная лампа носит название вакуумный триод. Она имеет третий электрод – сетку, знак потенциала на которой управляет потоком электронов.

Законы электролиза Фарадея

Законы электролиза определяют массу вещества, выделяемого при электролизе на катоде или аноде за всё время прохождения электрического тока через электролит. k – электрохимический эквивалент вещества, численно равный массе вещества, выделившегося на электроде при прохождении через электролит заряда в 1 Кл.

При достаточно большой напряженности поля (около 3 МВ/м) между электродами появляется электрическая искра, имеющая вид ярко светящегося извилистого канала, соединяющего оба электрода. Газ вблизи искры нагревается до высокой температуры и внезапно расширяется, отчего возникают звуковые волны, и мы слышим характерный треск.

Список вопросов теста

Как называется явление возникновения электрического тока в замкнутом контуре при изменении магнитного потока через контур?

Варианты ответов

1. Индукция
2. Реактивность
3. Электролиз
4. Резонанс

Вопрос 3

Выводы катушки из медного провода присоединены к чувствительному гальванометру. В каком из перечисленных опытов гальванометр обнаружит возникновение индукционного тока в катушке?

A. В катушку вставляется постоянный магнит.
B. Катушка надевается на магнит.
C. Катушка вращается вокруг магнита, находящегося внутри нее.

Как изменяется магнитный поток через замкнутый проводящий контур при повороте на 180°?

При повороте замкнутого проводящего контура на 180° через него протекает магнитный поток, который изменяется в соответствии с правилом Ленца. Согласно этому правилу, направление индукции магнитного поля, создаваемого электрическим током в контуре, всегда таково, что оно препятствует изменению магнитного потока через контур.

Вебер – единица измерения

1 вебер – это единица измерения магнитного потока. Вебер обозначается как Wb и является величиной, равной потоку магнитной индукции, проникающему через поверхность площадью 1 квадратный метр под прямым углом к направлению магнитного поля.

Индукционный ток в кольце при вдвигании и выдвигании магнита

При вдвигании полосового магнита в металлическое кольцо и выдвигании из него возникает индукционный ток, создающий магнитное поле. Рассмотрим направление этого поля в кольце в двух случаях:

1. При вдвигании магнита: магнитное поле тока в кольце обращено противоположно южному полюсу магнита.
2. При выдвигании магнита: магнитное поле тока в кольце обращено также противоположно южному полюсу магнита.

Роль электронов в проводниках

Электроны являются носителями заряда в металлах. Процесс образования носителей заряда в металлах заключается в обобществлении валентных электронов. Сила тока в проводнике прямо пропорциональна напряжению и обратно пропорциональна сопротивлению проводника, что соответствует закону Ома. Техническое применение электрического тока в металлах включает использование в обмотках двигателей, трансформаторов, генераторов, проводке зданий, сетях электропередачи и силовых кабелях.

Роль ионов в электролитах

Положительные и отрицательные ионы являются носителями заряда в электролитах. Процесс образования носителей заряда в электролитах происходит за счет электролитической диссоциации. Электролиты подчиняются закону Ома. Применение электролиза включает получение цветных металлов, гальваностегию и гальванопластику.

Роль электронов в электронных устройствах

Электроны являются носителями заряда в электрониках. Процесс образования электронов происходит за счет термоэлектронной эмиссии. Закон Ома не выполняется в случае использования электронов. Техническое применение электронов осуществляется в вакуумных лампах, таких как диоды, триоды, и в электронно-лучевых трубках.

Роль электронов и дырок в полупроводниках

Электроны и дырки являются носителями заряда в полупроводниках. Процесс образования носителей заряда происходит в результате нагревания, освещения или внедрения примесей. Закон Ома не выполняется для электронов и дырок. Техническое применение электронов и дырок осуществляется в области электроники.