Цикл презентаций по теме " "Электрический ток в различных средах" (10 класс)

Электрический ток  в различных  средах. Ток в металлах и  полупроводниках.

Электронная проводимость металлов • Носители свободных зарядов ­  ЭЛЕКТРОНЫ • Их концентрация ~1028 1/м3 • Участвуют в тепловом движении       • Под действием электрического тока                   ­ движутся упорядоченно                  ­ с постоянной скоростью, прямо                   пропорциональной напряженности                   поля в проводнике                 ­ испытывая тормозящее влияние со                   стороны кристаллической решетки

Экспериментальное  доказательство     существования свободных       электронов в металлах

Зависимость сопротивления  проводника от температуры • С изменением температуры сопротивление     проводника меняется    α •    ­ температурный коэффициент сопротивления      равен относительному изменению сопротивления      проводника при его нагревании на 1К •  Для металлический проводников  >0α •  Для электролитов  <0α

Сопротивление проводника меняется за счет  изменения удельного сопротивления и Подставив, получаем:  p=p0(1+  Δt)α α  мало меняется при изменении t проводника                        Тк.                                   Удельное сопротивление проводника             линейно зависит от температуры

• Удельное сопротивление     металлов  с  увеличением температуры     линейно растет     • У растворов электролитов ­ уменьшается

сверхпроводимость     свойство материалов обладать  нулевым     электрическим сопротивлением при     достижении критической температуры

• В сверхпроводящей обмотке сила  тока не меняется сколь угодно долго       (Выделения тепла не происходит) • Очень сильное магнитное поле  разрушает сверхпроводящее  состояние       (Для каждого проводника в сверхпроводящем  состоянии существует критическое значение  силы тока)

Электрический ток в полупроводниках Полупроводникии ­ материалы, которые  по своей удельной проводимости занимают      промежуточное место между                       проводникам и диэлектриками

Для полупроводников  характерно  •  увеличение электрической проводимости    • уменьшение удельного сопротивления  с  ростом температуры

Строение полупроводников

механизмы собственной проводимости –     проводимости чистых полупроводников                             ЭЛЕКТРОННАЯ ПРОВОДИМОСТЬ                    Проводимость полупроводников,                     обусловленная  наличием у них                     свободных электронов свободные электроны перемещаются против  напряженности  поля

Дырочная проводимость • При разрыве  связи между атомами  образуется  вакантное место с недостающим  электроном – дырка • При наличии электрического поля возникает  электрический ток, связанный с  упорядоченным перемещением дырок • Направление движения дырок  противоположно движению электронов

Электрическая проводимость  полупроводников при наличии примесей • Проводимость полупроводников  сильно  зависит от примесей •  Собственная проводимость  невелика, т.к.     мало число свободных электронов •  При наличии примесей наряду с      собственной возникает дополнительная­      примесная проводимость

Донорные примеси легко отдающие, следовательно,  увеличивающие число свободных электронов • Полупроводники с донорными примесями  имеют большее число электронов, чем дырок  • Их называют полупроводниками n­типа  (negative­отрицательный) • В полупроводниках n­типа электроны­ основные  носители заряда, дырки­неосновные

Акцепторные (принимающие)примеси примеси,увеличивающие число дырок • Полупроводники с преобладанием дырочной  проводимости ­ полупроводники p­типа    (positive­положительный) • Основными носителями заряда являются  дырки, неосновными­электроны

Электрический ток через  контакт полупроводников  p­ и n­типов

Контакт двух полупроводников  называют   p­n­ или n­p­переходом

обратный переход прямой переход

Схематичное изображение диода

• Свойства p­n­перехода используют  для выпрямления переменного тока • На протяжении половины периода  изменения тока через переход, когда  потенциал p­типа положителен, ток  свободно  проходит через переход. • В следующую половину периода ток  практически равен нулю

Транзисторы (transfer­переносить resistor­сопротивление)

Применение транзисторов          Заменяют электронные лампы в электрических   цепях научной, промышленной, бытовой аппаратуры     свойства p­n­перехода в полупроводниках  используют         для усиления и генерации электрических колебаний