Электрический ток в различных средах

Слайд 2

Электрический ток в металлах К. Рикке - 1901 1. Взвешивал 2.

Электрический ток в металлах

К. Рикке - 1901
1. Взвешивал
2. Ток - год
q

= 3,5мин. Кл.
3. Взвешивал
результат -
масса не изменялась

1913 - Л.И.Мандельштам и
Н.Д.Папалекси
идея обнаружить ток при внезапной остановке
быстро движущегося проводника
опыт - подтвердил существование инерционного движения носителей заряда

1916 - Т.Стюарт Р.Толмен (l=500м; υ=300м/с;) результат -1. отрицательно заряженные частицы
2.масса 10-30кг

Результаты опытов -

носителями
тока
могли быть
только
электроны

Скорость упорядоченного движения составляет десятые доли миллиметра в секунду!

Электрическое поле распространяется со скоростью 300.000км/с

1911 - Камерлинг - Оненнс -
сверхпроводимость

R = Rо (1+α t)

Проводник ограничивает силу тока в цепи

П. Друде -
природа электрического
сопротивления

Cu

Hq

ЛЭП

Генераторы,
кабели, ЭВМ,
резонаторы

Слайд 3

Электрический ток в полупроводниках Донорная примесь - это примесь, отдающая свой

Электрический ток в полупроводниках

Донорная примесь - это примесь, отдающая свой лишний

электрон, не участвующий в создании ковалентной связи.(элементы 5 группы таблицы Менделеева)
полупроводники обладают электронной проводимостью и наз. полупроводниками n – типа.

Акцепторная примесь - это примесь, у которой не достаёт электронов до полной ковалентной связи с соседними атомами.(элементы 3 группы таблицы Менделеева).
Полупроводники обладают дырочной проводимостью и наз. полупроводниками p – типа.

Германий
Кремний
Селен

О.В.Лосев - 1922
кристадин - 1923
А.Ф.Иоффе - 1931
патент США -1946

Если в 1 тонну Ge внести Sb 1г - проводимость в 200 раз

Нагреть
осветить
сильным
Эл. М. полем

Но! Проводимость можно увеличить

Проводимость чистых полупроводников -
электронно-дырочная

Электронике - полупроводниковые приборы

PASITIV -
«приёмщики»

NEGATIV-
«отдающие»

Слайд 4

Контакт двух полупроводников а) обратный р-п - переход Вольт -амперная характеристика

Контакт двух полупроводников

а) обратный р-п - переход

Вольт -амперная
характеристика

U3– 0 –

U1 закон Ома
не выполним
U1 – U2 - прямая линия

р - п переход
проводит ток
в одном направлении
это основная
работа всех
полупроводниковых
приборов

Полупроводниковые приборы широко
применяются в современной технике
в элементах электроники - диоды,
транзисторы,
термисторы,
фоторезисторы,
фотопреобразователи и т.д.

Слайд 5

Электрический ток в вакууме Вакуум - изолятор, Но! Термоэлектронная эмиссия. Явление

Электрический ток в вакууме

Вакуум - изолятор, Но! Термоэлектронная эмиссия.

Явление испускание свободных

электронов с поверхности нагретых тел наз. термоэлектронной эмиссией.
Т.Эдисон (амер).- 1879г. Если катод нагреть => Термоэлектронная эмиссия!

Электрический ток в вакууме - это упорядоченное движение электронов с катода к аноду.

Использование тока в вакууме:
электронных лампах,
электровакуумных печах,
рентгеновских трубках,
электронно-лучевых трубках,
применяемых в телевизорах,
в осциллографах,
в дисплеях ЭВМ.

Слайд 6

Электрический ток в жидкостях. Законы электролиза Из жидкостей электрический ток проводят

Электрический ток в жидкостях. Законы электролиза

Из жидкостей электрический ток проводят только

электролиты-растворы солей, кислот и щелочей.

Распад молекул электролитов на ионы называется
электрической диссоциацией

Электрическим током в жидкости называется
направленное движение положительных и
к катоду, а отрицательных - к аноду.
В жидкостях ионная проводимость.

Выделение на катоде вещества, входящего в состав электролита, называется электролизом

Где k- электрохимический эквивалент вещества, численно равен массе выделившегося вещества, при переносе заряда в 1Кулон

.Второй закон Фарадея для электролиза: Электрохимические эквиваленты вещества прямо
пропорциональны их химическим эквивалентам.
.Объединённый закон Фарадея:

F=eN=96500Кл/моль
постоянная
Фарадея

Применение электролиза: получение алюминия и бокситов; очистка металлов от примесей;
получение водорода. Элетрометаллургия. Гальванопластика - воспроизведение форм предмета. Гальваностегия покрытие металлических изделий не окисляющимися металлами (никелирование, хромирование).

Слайд 7

Электрический ток в газах В обычных условиях газы состоят из нейтральным

Электрический ток в газах

В обычных условиях газы состоят из нейтральным атомов

и молекул и является диэлектриком

Распад атомов на положительные ионы и электроны - ионизацией

Протекание тока через газ наз. газовым разрядом.
* Газовый разряд,протекающий под действием ионизатора,
наз. Несамостоятельным
* Самостоятельный - без ионизатора

Условие ионизации электронным ударом
l - длина свободного пробега

Типы самостоятельных разрядов (в зависимости от E;U;P -- формы и материалов электродов)
1. Тлеющий разряд. (небольшая сила тока I = 10 -2А и высокое напряжение десятки сотни вольт)
2. Дуговой разряд. (большой ток до несколько тысяч ампер и малое напряжение между электродами 10 -15В
Впервые открыта профессором физики В.В. Петровым 1802г;
Впервые дуга была применена русским инженером П.Н. Яблочковым для освещения - 1876г;
Дуга широко используется для сварки и резания металлов, который разработан русскими
Н.И.Бенардсоном - 1885г; И Н.Г. Славяновым - 1890г; К.К. Хренов - разработал методы
сварки под водой.
3. Искровой разряд. (при атмосферном давлении и большой напряженности поля I = 500000А; U =10 8 -- 10 9В)
4. Коронный разряд.( при атмосферном давлении и высокой напряжённостью 3x106В/м)

Плазма - это частично или полностью ионизированный газ, в котором плотность
положительных и отрицательных зарядов практически совпадают.

Электрическим током в газах называется направленное движение
положительных ионов к катоду, отрицательных ионов и электронов к
аноду. В газах электронно - ионная проводимость.

Слайд 8