ОК – 13 Ток в разных средах.

ОК – 13 Ток в разных средах.

( Таблица « Ток в разных средах»)

Металлы

Классическая электронная теория квантовая

Проводимости

+ + + +

-- -- -- -- -- --

- электроны образуют электронный газ, подчиняющийся газовым законам; - не учитывается взаимодействие электронов между собой; - кинетическая энергия электронов пропорциональна температуре Ек = kT - тепловая скорость электронов изменяется с температурой пропорционально √Т, что приводит к изменению удельного сопротивления; - закон Джоуля – Ленца Q = ,   где V – объём проводника, t – время, ρ – уд. сопротивление.

Объясняет проводимость тел на основе представлений об энергетических уровнях распределения электронов в атоме. Е Е Е Зона проводимости • • • •   Запретная зона • • • • • • • • • • • • Валентная зона Металлы Полупроводники Изоляторы   Высокая проводимость металлов объясняется отсутствием запретной зоны и наличием в зоне проводимости достаточного количества электронов при комнатной температуре.

Термоэлектрические явления – явления, связанные с процессом вылета электронов с поверхности металлов при их нагревании

А _вых = e Δφ 1821г. нем. физик Зеебек.

условия выполнения: термопара – устройство, в котором

Возникает ЭДС в месте спая двух

Е_к ≥ А _вых разных металлов.

железо

[А _вых] = [эВ]

1 эВ = 1,6 *10 ^-19 Дж. медь Т₁ > T₂

Δφ

(потенциальный барьер)

1834 г фр. физик Пельтье Т₁ Т₂

ε = ε₀ Δ T (ε₀ – термоЭДС.)

при прохождении тока в одном сосуде Т↑, в другом Т↓.

Q = n I t, n- коэффициент Пельтье. n = Δ α Т

+ -

Носители тока в металлах – электроны.

Жидкости

К А

Электролиты – вещества, растворы и расплавы которых обладают ионной проводимостью

- +

- +

Напряжение при котором начинается

самостоятельный разряд называется

Напряжением зажигания

I

A B

3 I_H

Частично или полностью ионизованный газ в котором

плотности положительных и отрицательных зарядов

практически одинаковы называется плазмой. 0 U_H U₃ U

_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _

Фотоионизация – ионизация газа под действием

света (ультрафиолетового или рентгеновского).

+ + + + + + + +

• Ионизация электронным ударом– ионизация

за счёт бомбардировки нейтральных атомов потоком

электронов.

W _k ≥ A _иониз e E λ ≥ A _ионизλ – длина свободного пробега.

Явление выбивания электронов с поверхности катода

А

называется вторичной эмиссией.

V

схема установки для изучения самостоятельного

и несамостоятельного разряда при ионизации

электронным ударом.

Типы самостоятельных разрядов:

1.Коронный разряд – появление светящихся точек на выступающих частях предметов ( «огни святого Эльма»);

+ + + + + +

- - - - - - - - - - - -

2.Кистевой и искровой разряд– при росте напряжения возникает мощная электронная лавина или искра, после чего наблюдается спад напряжения (молния Iмол = 500 кA, Uмол = 108 – 109В);

+ + + + + + +

3.Дуговой – при высоком напряжении между электродами возникает термоэлектронная эмиссия, газ разогревается образуя дугу (температура в кратере дуги ≈ 4000⁰С)

1802г рус. профессор медико-хирургической Академии Петербурга В.В. Петров.

4. Тлеющий разряд– свечение воздушного столба в лампе с низким давлением при напряжении в несколько сотен вольт.

1 – тонкий светящийся слой (катодная плёнка); 2 – тёмное катодное пространство; 3 – светящийся слой (тлеющее свечение); 4 – фарадеево тёмное пятно; 5 – светящийся положительный столб.

К А

Собственная

проводимость

Электронная проводимость обусловлена движением электронов в межатомном пространстве. • • • • • • • •

Дырочная проводимость обусловлена перемещением валентных электронов между оболочками соседних атомов. • • • •

Донорные – увеличивают число электронов в полупроводнике, т.к. валентность больше. Полупроводник n - типа

• • • • • • • • •

• • • • • • • •

Акцепторные – увеличивают число дырок в полупроводнике, т.к. валентность меньше. Полупроводник р - типа

примеси

Р – n переход

ОК – 13 Ток в разных средах.

( Таблица « Ток в разных средах»)

Металлы