Содержание
- 2. Электрический ток в металлах Опыт Толмена -Стьюарта. Классическая теория проводимости металлов - Теория Друде-Лоренца. Закон Ома
- 3. 1. Электрический ток в металлах – это упорядоченное движение электронов под действием электрического поля. Наиболее убедительное
- 4. Катушка с большим числом витков тонкой проволоки приводилась в быстрое вращение вокруг своей оси. Концы катушки
- 5. Раскрученная катушка резко тормозилась, и в цепи возникал кратковременных ток, обусловленный инерцией носителей заряда. Полный заряд,
- 6. При торможении вращающейся катушки на каждый носитель заряда e действует тормозящая сила, которая играет роль сторонней
- 7. За время торможения катушки по цепи протечет заряд q, равный: Здесь где – длина проволоки катушки,
- 8. Хорошая электропроводность металлов объясняется высокой концентрацией свободных электронов, равной по порядку величины числу атомов в единице
- 9. Эта теория получила развитие в работах голландского физика Х. Лоренца и носит название классической электронной теории.
- 10. Согласно теории Друде–Лоренца, электроны обладают такой же средней энергией теплового движения, как и молекулы одноатомного идеального
- 11. При наложении внешнего электрического поля в металлическом проводнике кроме теплового движения электронов возникает их упорядоченное движение
- 12. Малая скорость дрейфа не противоречит опытному факту, что ток во всей цепи постоянного тока устанавливается практически
- 13. В классической электронной теории металлов предполагается, что движение электронов подчиняется законам механики Ньютона. В этой теории
- 14. Несмотря на то, что все эти допущения являются весьма приближенными, классическая электронная теория качественно объясняет законы
- 15. Закон Ома Электрическое сопротивление проводника Закон Джоуля - Ленца
- 16. Таким образом, классическая электронная теория объясняет существование электрического сопротивления металлов, законы Ома и Джоуля–Ленца. Однако в
- 17. Эта теория не может, например, объяснить, почему молярная теплоемкость металлов, также как и молярная теплоемкость диэлектрических
- 18. Зонная модель электронной проводимости металлов Качественное различие между металлами и полупроводниками (диэлектриками) состоит в характере зависимости
- 19. Проявление у одних веществ металлических свойств, а у других полупроводниковых и диэлектрических может быть последовательно объяснено
- 20. Согласно квантовым представлениям, энергия электронов в атоме может изменяться дискретным образом. Причем, согласно принципу Паули, в
- 21. Согласно принципу Паули, атомы не могут сбиться в плотную массу, поскольку в этом случае в одном
- 22. При сближении большого числа атомов в пределах твердого тела происходит расщепление исходного энергетического уровня валентного электрона
- 23. В металлах внешние валентные оболочки заполнены не полностью, например, у атомов серебра во внешней оболочке 5s1
- 24. При сближении N атомов Ag и расщеплении внешнего энергетического уровня 5s1 на N подуровней каждый из
- 25. Расстояние между соседними энергетическими уровнями очень мало, поскольку N очень велико, до 1023 см−3 εF ~
- 26. Если поместить проводник в электрическое поле, включив его, например, в замкнутую цепь с источником ЭДС, то
- 27. Концентрация таких электронов примерно равна nT/Tg, где Tg = 5⋅104 К – температура вырождения. Однако эту
- 28. Электрический ток в полупроводниках Качественное отличие полупроводников от металлов. Электронно-дырочный механизм проводимости чистых беспримесных полупроводников. Электронная
- 29. К числу полупроводников относятся многие химические элементы (германий, кремний, селен, теллур, мышьяк и др.), огромное количество
- 30. Качественное отличие полупроводников от металлов проявляется прежде всего в зависимости удельного сопротивления от температуры.
- 31. Зонная модель электронно-дырочной проводимости полупроводников При образовании твердых тел возможна ситуация, когда энергетическая зона, возникшая из
- 32. Выше запрещенной зоны расположена зона разрешенных для электронов энергетических состояний – зона проводимости. Зона проводимости при
- 33. При повышении температуры полупроводников и диэлектриков электроны способны получать дополнительную энергию, связанную с тепловым движением kT.
- 34. В этом случае, в цепи с полупроводниковым материалом по мере повышения температуры полупроводника будет нарастать электрический
- 35. Вакантное место может быть занято валентным электроном из соседней пары, тогда дырка переместиться на новое место
- 36. Поэтому ток I в полупроводнике складывается из электронного In и дырочного Ip токов: I = In
- 37. Электроны забрасываются в зону проводимости с уровня Ферми, который оказывается в собственном полупроводнике расположенным посередине запрещенной
- 38. Существенно изменить проводимость полупроводников можно, введя в них очень небольшие количества примесей. В металлах примесь всегда
- 39. Необходимым условием резкого уменьшения удельного сопротивления полупроводника при введении примесей является отличие валентности атомов примеси от
- 40. Различают два типа примесной проводимости – электронную и дырочную проводимости. Электронная проводимость возникает, когда в кристалл
- 42. Четыре валентных электрона атома мышьяка включены в образование ковалентных связей с четырьмя соседними атомами германия. Пятый
- 43. Примесь из атомов с валентностью, превышающей валентность основных атомов полупроводникового кристалла, называется донорской примесью. В результате
- 44. Такая проводимость, обусловленная свободными электронами, называется электронной, а полупроводник, обладающий электронной проводимостью, называется полупроводником n-типа.
- 45. Дырочная проводимость возникает, когда в кристалл германия введены трехвалентные атомы (например, атомы индия, In).
- 46. На рис. показан атом индия, который создал с помощью своих валентных электронов ковалентные связи лишь с
- 47. Примесь атомов, способных захватывать электроны, называется акцепторной примесью. В результате введения акцепторной примеси в кристалле разрывается
- 48. Концентрация дырок в полупроводнике с акцепторной примесью значительно превышает концентрацию электронов, которые возникли из-за механизма собственной
- 49. Электронно-дырочный переход. В современной электронной технике полупроводниковые приборы играют исключительную роль. За последние три десятилетия они
- 50. Электронно-дырочный переход. Таким образом, на границе полупроводников образуется двойной электрический слой, электрическое поле которого препятствует процессу
- 51. Способность n–p-перехода пропускать ток практически только в одном направлении используется в приборах, которые называются полупроводниковыми диодами.
- 52. Типичная вольт - амперная характеристика кремниевого диода
- 53. Электронно-дырочный переход. Транзистор Полупроводниковые приборы не с одним, а с двумя n–p-переходами называются транзисторами. Транзисторы бывают
- 54. Электронно-дырочный переход. Транзистор В транзисторе n–p–n-типа основная германиевая пластинка обладает проводимостью p-типа, а созданные на ней
- 56. Электронно-дырочный переход. Транзистор
- 57. Сверхпроводимость Существует одно явление, механизм которого оказалось возможным объяснить лишь в рамках квантовой теории. В 1908
- 58. Изучая поведение сопротивления ртути, охлаждаемой до гелиевых температур, Камерлинг-Оннес в 1911 г. впервые в мире наблюдал
- 59. В 1957 г. Дж. Бардином, Л. Купером, Дж. Шрифером дано квантово-механическое объяснение природы сверхпроводимости (теория БКШ).
- 60. Фононы – кванты упругих колебаний кристаллической решетки. Это притяжение приводит к образованию связанных электронных пар –
- 61. Сверхпроводящее состояние является макроскопическим квантовым состоянием металла Электрон, движущийся среди положительно заряженных ионов, поляризует решетку т.е.
- 62. Вещества в сверхпроводящем состоянии обладают исключительными свойствами. Практически наиболее важным их них является способность длительное время
- 63. Значительный шаг в этом направлении произошел в 1986 году, когда было обнаружено, что у одного сложного
- 64. Следует отметить, что до настоящего времени механизм высокотемпературной сверхпроводимости керамических материалов до конца не выяснен.
- 65. Электрический ток в электролитах Электролиты. Носители зарядов в электролитах. Электролиз. Электролитическая диссоциация. Закон Фарадея для электролиза.
- 66. Электролитами принято называть проводящие среды, в которых протекание электрического тока сопровождается переносом вещества. Носителями свободных зарядов
- 67. Основными представителями электролитов, широко используемыми в технике, являются водные растворы неорганических кислот, солей и оснований. Прохождение
- 68. Электролиз Это совокупность процессов, протекающих в растворе или расплаве электролита, при пропускании через него электрического тока.
- 69. Электрический ток в электролитах представляет собой перемещение ионов обоих знаков в противоположных направлениях. Положительные ионы движутся
- 70. Закон электролиза был экспериментально установлен английским физиком М. Фарадеем в 1833 году. Закон Фарадея определяет количества
- 71. Так как заряд иона равен произведению валентности вещества n на элементарный заряд e (q0 = ne),
- 72. Постоянная Фарадея численно равна заряду, который необходимо пропустить через электролит для выделения на электроде одного моля
- 73. * Электролитические процессы *классифицируются следующим образом: получение неорганических веществ(водорода, кислорода, хлора, щелочей и т.д.) получение металлов(литий,
- 74. Практическое применение электролиза Электрохимические процессы широко применяются в различных областях современной техники, в аналитической химии, биохимии
- 75. В цветной металлургии электролиз используется для извлечения металлов из руд и их очистки. Электролизом расплавленных сред
- 76. Гальванотехника – область прикладной электрохимии, занимающаяся процессами нанесения металлических покрытий на поверхность как металлических, так и
- 77. Гальванопластика – получение путем электролиза точных, легко отделяемых металлических копий относительно значительной толщины с различных как
- 79. Скачать презентацию