Электрический ток в электролитах.

Электролитами являются растворы солей, кислот и щелочей. Заряженные частицы образуются в результате электролитической диссоциации. Молекулы растворяемых веществ распадаются на ионы. В отсутствии внешнего электрического поля все частицы находятся в хаотическом тепловом движении. Если ионы находятся во внешнем поле, то начинается их упорядоченное движение двумя встречными потоками: положительные ионы устремляются к катоду, отрицательные- к аноду. Суммарный ток через раствор складывается из обоих потоков.

Закон электролиза (закон Фарадея).

Электролиз- процесс выделения вещества на электродах и его перехода с одного на другой. Первый закон Фарадея: масса вещества, выделившегося при электролизе, пропорциональна суммарному заряду всех ионов, прошедших через электролит. m=kDq=kIDt, где k- электрохимический эквивалент вещества. Второй закон Фарадея устанавливает связь между химическим и электрохимическим эквивалентами вещества: k=M/FZ, где M- молярная масса вещества, Z- валентность вещества, F- постоянная Фарадея. F=9,65 104 Кл/моль.

Электрический ток в вакууме.

Вакуум- такое состояние газа, когда средняя длина пробега его частиц превышает размеры сосуда. Носителями электронного тока в вакууме являются электроны и другие заряженные частицы. Получить ток в вакуумной трубке не удается с помощью только одной термоэлектронной эмиссии, так как электроны, покидающие катод, не уходят очень далеко и «плавают» в виде электронного облака вблизи него. Чтобы возник электрический ток, надо подключить к цепи, кроме источника питания катода, источник ускоряющего поля между катодом и анодом.

Термоэлектронная эмиссия.

Термоэлектронная эмиссия- явление испускания электронов накаленным металлом. Наиболее быстрые электроны обладают энергией, достаточной для совершения работы выхода, и поэтому могут покинуть металл. Чем сильнее нагрет металл, тем больше «горячих» электронов, которые способны его покинуть.

Электронная лампа- диод.

Диод- лампа, состоящая из анода и катода. Диод состоит из стеклянного или металлического баллона, из которого выкачан воздух. Внутри находится нить, накаливаемая током до температуры, при которой выделяются электроны. Нить окружена металлическим цилиндром, который присоединяется к положительному полюсу и называется анодом. Нить накала называется катодом. Потенциал на аноде должен быть больше, чем на катоде, чтобы ток через диод шел.

Электронно-лучевая трубка.

Электронно-лучевая трубка- вакуумный стеклянный баллон, в узком конце которого помещен источник электронов (электронная пушка). Широкий конец трубки служит экраном. Электронная пушка состоит из накаленного катода, испускающего электроны, управляющего электрода и анода. Катод и управляющий электрод обычно имеют форму цилиндра. Анод представляет собой диск с отверстием, вставленный в металлический цилиндр. Форма и расположение в пушке выбираются так, чтобы наряду с ускорением электронов происходила их фокусировка. Выходя из анода, электронный пучок попадает на экран, покрытый светящимся составом, в результате чего на экране возникает яркая светящаяся точка. На пути к экрану электронный луч проходит между двумя парами металлических пластин.

Полупроводники.

Полупроводники- вещества, которые нельзя отнести ни к проводникам, ни к диэлектрикам.

Собственная и примесная проводимость полупроводников.

Собственный полупроводник- беспримесный и бездефектный полупроводник с идеальной кристаллической решеткой. Собственная проводимость- проводимость собственного полупроводника, обусловленная парными носителями теплового происхождения. Примесная проводимость- проводимость, обусловленная наличием примесных атомов.

Зависимость проводимости полупроводников от температуры.

При температуре 0 К в собственном полупроводнике нет свободных электронов, и он является идеальным диэлектриком. По мере нагрева он приобретает дополнительную энергию, которая вызывает колебательное движение узловых атомов решетки.

p-n переход и его свойства.

p-n переход- область объемных зарядов, прилегающая к поверхности контакта p и n слоев.контакт двух полупроводников с разным типом проводимости. Комбинация двух типов проводниковых слоев обладает свойством пропускать ток в одном направлении лучше, чем в другом (прямой и обратный ток, прямое и обратное напряжение).

Полупроводниковый диод.

Полупроводниковый диод- прибор, в котором используется один p-n переход. Бывает точечным и плоскостным. Диод- представитель нелинейных проводников.

Транзистор.

Транзистор- полупроводниковый прибор, в котором использовано два p-n перехода. Бывает точечным и плоскостным. Их можно использовать для усиления электрических сигналов.

Термистор и фоторезистор.

Термистор- полупроводниковый прибор, включающийся в цепь, управляющую подачей тока, в случаях если недопустимо значительное повышение температуры. Фоторезистор- полупроводниковый прибор, который под действием света измеряет свое сопротивление. Причем материалы подобраны так, что под действием света способны освободить больше электронов.

Электрический ток в газах.

В обычном состоянии газы не проводят электрический ток, так как в газе нет свободных заряженных частиц. Чтобы газ стал проводящим, в нем создают заряженные частицы. Заряд ионов газа бывает маленьким, а масса- большая, Þ законы Фарадея не выполняются, закон Ома не выполняется при протекании тока по газу.

Самостоятельный и несамостоятельный разряды.

Если постепенно увеличивать напряжение на электродах, то сила тока вначале растет до определенного момента, а затем ток остается постоянным. Такой ток называется током насыщения. На этом участке существует несамостоятельный разряд (так как при отключении ионизатора ток прекращается). Но начиная с некоторого напряжения сила тока снова начинает расти, в газе появляются сильно выраженные световые и тепловые эффекты. Ионы создаются самим разрядом, который уже будет самостоятельным.

Понятие о плазме.

Плазма- ионизированный газ, который образуется при электрических разрядах в газах при нагреве газа до температуры, достаточно высокой для протекания интенсивной термической ионизации. Плазма обладает высокой электрической проводимостью.

3.3.Магнетим.

Магнитное поле.

Магнитное поле- неразрывно связанная с током материальная среда, через которую осуществляется взаимодействие на расстоянии проводников с током. Магнитное поле обладает энергией, которая непрерывно распределена в пространстве. Магнитное поле создается либо движущимися электрическими зарядами, либо переменным электрическим полем и действует только на движущиеся заряды. Магнитные поля токов одинакового направления усиливают друг друга, а токов противоположного направления ослабляют друг друга.

Действие магнитного поля на рамку с током.

Магнитное поле оказывает ориентирующее действие на рамку с током. В качестве направления мы выбираем направление нормали рамки с током, свободно установленной в поле. Направление вектора В определяется правилом правого винта.