I 0 mV, 001
rezistență electrică
Știm deja că un curent electric în metale este o mișcare direcția de electroni fief. In propunerea, electronii zvelt atomi vayutsya, ceea ce împiedică mișcarea lor. Dacă luăm în considerare că atomii ve-există - și să facă termică vibrații-TION, este clar că toate cu fir-ki au un anumit conductor Rezistența curentului electric.
Unitatea de măsură a rezistenței electrice este numit ohm (ohmi), după fizicianul german Georg Ohm (1787-1854). O rezistență ohm are un conductor, fluxurile de curent prin koyury 1 amper, atunci când capetele de ea o tensiune de 1 volt.
În plus, unitatea ohm, în practică, adesea folosite și unități mai mari: kohmi (mii ohmi) și mega (un milion de ohmi), care pot fi supra-scris, astfel:
1 = 1000 ohmi kohms,
1 Mohm = un milion de ohmi.
Iată câteva exemple: co-string rezistență electrică de aproximativ 0,01 ohmi; rezistența lungime fir de cupru de 57 m și o secțiune transversală de 1 mm 2 - 1 Ohm; rezistență fire din cupru th cu diametrul de 0,10 mm (ca che părul lovechesky) și o lungime de 10 m - aproximativ 20 ohmi; rezistență clorhidric Incandescent bec cu incandescență cu 40 wați - 1000 ohmi, rezistența dintre brațele corpului uman - de la 5000 până la 200 000 de ohmi (sită dependență de piele: umed, Bai GRU, etc ...).
Rezistența în formulele denotă chaetsya litere R. Rezistența de plăcere la un conductor cilindric, dar putem găsi următoarea formulă:
În cazul în care l - lungimea conductorului în metri și S - secțiunea transversală în Piața mili-metri. valoare
Mecanismul de conductivitate electrică de semiconductori
Semiconductors sunt caracterizate prin proprietățile conductoarelor. și dielectrici. In semiconductori cristale atomi stabili legături covalente (adică, un singur electron în cristal de siliciu, cum ar fi diamant, este legat de doi atomi), electroni nivelul necesar de energie internă pentru a elibera atomii din (1,76 x 10 -19 J vs. 11,2 · 10 -19 J. decât și se caracterizează prin diferența dintre semiconductori și dielectrici). Aceasta energie apare în ele la temperaturi mai ridicate (de exemplu, la temperatura camerei, nivelul de energie termică a atomilor este egală cu 0,4 x 10 -19 J), iar atomii individuali primesc energie pentru electroni separarea de atom. Cu creșterea temperaturii, numărul de electroni liberi și găuri crește, astfel încât semiconductoare care nu conține impurități, rezistivitatea scade. Convențional presupus elemente semiconductoare cu energie mai mică decât 1.5-2 eV legarea de electroni. Mecanismul de conductie electron-gol este prezentat în propriile sale semiconductori (adică pur). El a numit conductivitatea electrică naturală de semiconductori.
In timpul decalajului de comunicare dintre electroni și nucleul există spațiu liber în învelișul de electroni al unui atom. Aceasta determină trecerea unui electron de la un alt atom de atom cu spațiul liber. Un atom a trecut de la un electron intra un alt electron de la un alt atom și t. D. Aceasta se datorează legături covalente ale atomilor. Astfel, nu există nici o mișcare a sarcinii pozitive a mișcării atom. Această sarcină pozitivă convențională se numește o gaură.
În general, mobilitatea gaura este mai mică decât semiconductor de mobilitate a electronilor.
Termenul «n-tip“ este derivat din cuvântul «negativ», indicând sarcina negativa a purtătorilor majoritari. Acest tip de semiconductoare este natura extrinsec. Semiconductorul tetravalent (de exemplu, siliciu) se adaugă semiconductor impuritate pentavalent (de exemplu, arsenic). În timpul interacțiunii dintre fiecare atom de impuritate intră într-o legătură covalentă cu atomi de siliciu. Cu toate acestea, al cincilea atom de arsenic electron nu are loc într-o valență legături saturate, și merge la învelișul de electroni departe. E o lacrima de un electron din atom nevoie de mai puțină energie. Electronice off și convertit pentru a elibera. În acest caz, transferul de încărcare este realizată de către un electron și nu o gaură, adică sub formă semiconductor conduce electricitatea cum ar fi metalele. Impuritățile sunt adăugate la semiconductor, prin care acestea sunt transformate în semiconductori de tip n sunt numite donator.
N-conductivitate semiconductor este aproximativ egal cu:
Termenul «p-tip“ provine de la cuvântul «pozitiv», indicând sarcina pozitivă transportatorii majore. Acest tip de semiconductoare, cu excepția impurității cadru caracterizat prin natura gaura de conducere. Semiconductorul tetravalent (de exemplu, siliciu) s-a adăugat o cantitate mică de atomi ai elementului trivalent (de exemplu, indiu). Fiecare atom de impuritate stabilește o legătură covalentă cu trei atomi de siliciu vecine. Pentru a comunica cu al patrulea atom de siliciu de la atomii de indiu au un electron de valență, deci surprinde electronul de valență al legăturii covalente între atomul de siliciu adiacent și devine ion încărcat negativ, formând astfel o gaură. Impuritatile se adaugă, în acest caz, numit acceptor.
P-conductivitate semiconductor este aproximativ egal cu:
Utilizarea de semiconductori în domeniul electronicii
Dioda semiconductoare este compus din două tipuri de semiconductori - gaura și electroni. În timpul contactului dintre aceste regiuni ale regiunii semiconductorilor cu o regiune de tip n cu un semiconductor de tip p sunt electroni, care sunt apoi recombinate cu găuri. În consecință, un câmp electric între cele două regiuni care stabilește o divizare semiconductori limită - așa-numitul p-n joncțiunii. Ca urmare, într-o regiune cu semiconductor de tip p apare sarcină necompensată de ioni negativi, și într-o regiune cu tip n semiconductor apare taxa necompensată a ionilor pozitivi. Diferența dintre potențialul de până la 0,3-0,6 V.
Relația dintre diferența de potențial și concentrația de impurități se exprimă prin următoarea formulă:
în care - tensiune termodinamică - densitate de electroni - densitatea găurilor, - concentrația intrinsecă [2].
În procesul de aplicare a unei tensiuni plus la p-semiconductor și minus la n-semiconductor câmpul electric extern va fi îndreptată împotriva câmpului electric intern al p-n joncțiune și la o tensiune suficientă, electronii vor depăși p-n joncțiune și un curent electric (conductivitate directă) apare în circuitul de diode. Atunci când se aplică tensiune minus la regiunea semiconductor cu regiunea de tip p pe plus și un semiconductor de tip n între cele două regiuni, o regiune care nu are purtatori de sarcina curentului electric (invers conductie). semiconductor curent diodă inversă nu este zero, deoarece în ambele zone există întotdeauna purtătorilor minoritari. Pentru acești purtători p-n joncțiune va fi deschisă.
Astfel, p-n tranziție prezintă proprietățile conductibilitate unidirecțională. care este cauzată de aplicarea unei tensiuni de polaritate diferită. Această proprietate este utilizată pentru rectificarea de curent alternativ.
Tranzistorul - un dispozitiv semiconductor care include două regiuni cu P- sau n semiconductor de tip, între care este o regiune cu semiconductor de tip p n- sau. Astfel, în efect de câmp tranzistor are două p-n joncțiune. cristal FIELD între două tranziții este numită bază și regiunea exterioară se numește emițător și colector. Cel mai consumat circuitul de comutare tranzistor este un circuit de comutare cu emițător comun la care prin bază și curentul emitor este distribuit pe colector. tranzistor bipolar folosit pentru amplificarea curentului electric.
Faraday explică inducție electromagnetică folosind conceptul de așa-numitele linii de forță. Cu toate acestea, cei mai mulți oameni de știință de la momentul respins ideile sale teoretice, mai ales pentru că nu au fost formulate matematic. [6] Excepția a fost Maxwell. care a folosit ideile lui Faraday ca baza pentru teoria sa cantitativă electromagnetică. [6] [7] [8] Maxwell modificări de aspect lucrări în timpul inducției electromagnetice se exprimă ca ecuații diferențiale. Oliver Hevisayd a numit-o legea Faraday. deși este ușor diferită în formă versiunea inițială a legii lui Faraday și nu ia în considerare forța electromotoare de inducție în mișcare. Versiunea ecuațiilor Heaviside este o formă de grup recunoscut astăzi cunoscut sub numele de ecuațiile lui Maxwell.
Cformuliroval Emiliy Hristianovich Lents în 1834, legea Lenz, care descrie „flux prin circuitul“ și dă direcția induse emf și curentul care rezultă din inducție electromagnetică (exemple detaliate sunt descrise mai jos).