Полупроводники. Собственная и примерная проводимость и полупроводимость полупроводников. Полупроводниковые приборы

Полупроводники – это вещество, которое в обычных услувиях является и изолятором и только под действием нагревания или освещения являются хорошим полупроводником. К полупроводникам ё

Относится германий, кремний, селен и др.

Рассмотрим строения атома Кремния. Кремния 4-х валентный элемент. Он имеет 4 электрона на внешней оболочке. Валентные электроны образуют ковалентную связь- это значит, что они вращаются около своего ядра атома и соседнего. При нагревании
ковалентная связь разрушается и образуются свободные электроны и дырки. Дырки имеют заряд условно (+), а электроны (-). Ток в полупроводника – эта направленное движения электронов к положительному плюсу, а дырок отрицательному плюсу.

Если чисто электронов и дырок онинаковое количество, то данная проводимость называется собственной

SI + 4e=9e, 9e>8e,>,+ электронов >, чем дырок

Электронов больше чем дырок, значит примесь донарнная, n-типа полупроводник. Проводимость электрона Ge+Sd

Se+Ge, 9_e<10_e, + Селен + Германий в Этом соединении болше чем электронов

А) прямой р-п переход б) обратный р-п переход

Если р- тип полупроводников присоединить к положительному плюсу п-тип к отрицательному, то чможно наблюдать в цепи электрический ток. Электроны, дырки свободно перемещаются через контакты 2. полупроводников если изменить полярный источник тока, то тока в цепи не будет. Это свойство применяют для выпримления переменного тока Транзисторы в радио техники применяются в качестве термометра в противоположной сигнализации. Фоторезисторы это прибор, у которого сопротивления зависит от освещения, например АСУ (автоматизированная система управления)
Фотоэлементы – это прибор, в котором световая энергия превращается в электричество. Применяются в качестве источника для автоматического включения и выключения освещения.

Билет №14/15

Явление электромагнитной индукции. Магнитный поток. Закон электромагнитной индукции. Правило Ленца. Явление самоиндукции.

Явления электромагнитной индукции было открыто Фарадеем в 1831г. 29 августа. Он хотел превратить магнетизм в электричество. Над этим он работал 10 лет. Сначала была открыта индукция в неподвижном проводнике. Для опытов Фарадея использовать гальванометр, катушку с большим количеством витков, магнит.

При внесения магнита в катушку стрелка гальванометра отклоняется в одну сторону, а при вынесении в другую одновременно с Фарадеем работал Каллодон.

Он гальванометр поставил др. комнату и следил за стрелкой в момент внесения и вынесения магнита в катушку. И так явления электромагнитной индукции заключается, в следующем: в возникновение электрического тока в замкнутом проводнике под действием переменного магнитного поля. Для определения направления индукционного тока использовалось два алюминиевых кольца на коромысле.

Если вносить магнит в замкнутое кольцо, то оно не воздействует, а если внести в замкнутое кольцо, то кольцо в начале отталкивается, а затем притягивается. Возникающий в замкнутом контуре ток препятствует своим магнитным полем изменению магнитного потока которым он создан.

Закон электромагнитной индукции: Ei= - Ф/ t* n(B) – ЭДС в неподвижном проводнике

Ei=BV lsina- ЭДС в движущемся проводнике.

Частым случаем магнитной индукции является самоиндукция.

Самоиндукция – это возникновения ЭДС в самом проводнике в момент замыкания и размыкания в электроцепи

Eis= - Ф / t = -L [ I/ t] – ЭДС самоиндукция Ф/ t скорость изменения магнитного потока i/ t – скорость изменения силы тока.

Явление самоиндукции аналогично явления инерции в механике, т.е. одно тело не получает мгновенно максимальную скорость и не останавливается мгновенно, так и электрический ток возрастает постепенно и уменьшается постепенно. Большое значение играет величина магнитного потока ФSBcosa (Вб) Ф=LI(В) магнитный поток L – индуктивность S – площадь контура.

Явления магнитной индукции является началом электричества. На явлении электромагнитной индукции работает генератор, который преобразует все виды энергии в электричество. Трансформатор передает энергию на большие расстояния, причём во сколько раз повышается напряжение, во сколько раз уменьшается сила тока, следовательно уменьшаются потери электроэнергии.

Билет №16/17

Свободные и вынужденные электромагнитные колебания. Колебательный контур и превращение энергии при электромагнитных колебаниях. Частота и период колебаний.

Простейшая схема в которой могут происходить свободные электромагнитные колебания, состоит из конденсатора и катушки, присоединенный к его обкладкам. Такая система называется колебательным контуром.

В колебательном контуре совершается колебания электрического заряда. Для этого конденсатор надо зарядить от внешнего источника питания. При этом конденсатор получает энергию 2.1

W = g^2/2c (Дж)

Переведем переключатель в положения 2. Конденсатор начинает разряжаться в цепи появиться электрический ток. Сила тока не сразу достигает максимального значения. Она постепенно увеличивается – это обусловлено явлением самоиндукции. По мере разрядки конденсатора энергия электрического поля уменьшается, но одновременно возрастает энергия магнитного поля, которая определяется по формуле: Wm = Li^2/2 (Дж)

Полная энергия электрического магнитного поля равна в сумме энергий электрического и магнитного поля: W = Li^2/2 + q^2/2C

Согласно закону сохранения энергии, энергия электрического поля конденсатора превращается в энергию магнитного поля. За счёт этой энергии электроны начинают движения в обратном направлении. Таким образом совершается свободное эл. магнитное колебание.

T – период U – частота

Таким образом создаются электромагнитные колебания. Поэтому колебания электрического заряда можно записать так q = q * m * cos * W0 * t

График зависимости заряда от времени представляет собой

При колебаниях значения заряда конденсатора периодически повторяются.

· Минимальный промежуток времени T, через который полностью повторяется, называется периодом колебаний. Зная период можно определить частоту колебания U = 1/ T – частота. Она измеряется в герцах. - называется формулой Томсона.