curent electric
Curentul electric - direcționat mișcarea particulelor încărcate într-un câmp electric.
Particulele incarcate pot fi electroni sau ioni (atomi) încărcate.
Atom, care și-a pierdut unul sau mai mulți electroni pentru a dobândi o sarcină pozitivă. - anion (ion pozitiv).
Atom alăturat de unul sau mai mulți electroni, devine încărcat negativ. - Cation (ion negativ).
Ionii ca particule încărcate se deplasează în lichidele și gazele tratate.
În metale, purtătorii de sarcină sunt electroni liberi, particulele incarcate negativ.
În semiconductori, considerând mișcarea (deplasare) a electronilor incarcate negativ de la un atom la altul, și, ca urmare, mișcarea atomilor formate între posturile vacante încărcate pozitiv - găuri.
Pentru direcția de curent electric direcția acceptată provizoriu de deplasare a sarcinilor pozitive. Această regulă a fost stabilită cu mult înainte de e-learning și continuă până în zilele noastre. În mod similar, intensitatea câmpului electric este definit pentru o taxa de test pozitiv.
La orice q o unitate de încărcare într-un câmp electric E o forță F = QE. taxa care se deplasează în direcția acestui vector forță.
Figura arată că vectorul forță F- = -qE. acționând pe un -q sarcină negativă. este îndreptată în direcția opusă a vectorului intensității câmpului, ca produs al vectorului E la o valoare negativă. Prin urmare, electronii încărcați negativ, care sunt percepute purtători în conductorilor metalici, în realitate, au o direcție opusă vectorului de intensitatea câmpului electromagnetic și direcția convențională a curentului electric.
Cantitatea de sarcină Q = 1 pandantiv, deplasată prin secțiunea transversală într-un timp t = 1 secundă, valoarea curentului este determinată de I = 1 amper relația:
Raportul dintre cantitatea de curent I = 1 Amp la aria secțiunii transversale a conductorului S = 1 m 2 determină j densitatea de curent = 1 A / m2.
Iov A = 1 Joule cheltuită în transportarea sarcină Q = 1 pandantiv de la punctul 1 la punctul 2 determină valoarea tensiunii U = 1 V, diferența potențialelor φ1 și φ2 între cele două puncte de calcul:
Curentul electric poate fi constantă sau variabilă.
DC - curent electric, direcția și magnitudinea de care nu se modifică în timp.
Curent alternativ - curent electric, magnitudinea și direcția de care se modifică în timp.
Înapoi în 1826, fizicianul german Georg Ohm a descoperit o lege importantă de energie electrică, care determină relația cantitativă dintre curentul electric și proprietățile conductorului, caracterizate prin capacitatea lor de a rezista curentului electric.
Aceste proprietăți mai târziu numită rezistență electrică, notată cu R, și se măsoară în ohmi după descoperitorului.
Legea lui Ohm în raportul de interpretare modernă clasică U / R definește valoarea curentului electric în conductorul bazat pe o tensiune de U la capetele conductorului și rezistența R.
Curentul electric în conductoare
Conductorii sunt purtatori de sarcina, care, sub forța câmpului electric sunt puse în mișcare și de a produce curent electric.
În conductori metalici, purtătorii de sarcină sunt electroni liberi.
Cu creșterea temperaturii mișcarea termică a atomilor previne haotic electroni îndreptate mișcare și crește rezistența conductorului.
După răcire, iar temperatura tinde la zero absolut atunci când mișcarea termică încetează, rezistența metalului tinde la zero.
Curentul electric în lichid (electrolit) există ca o mișcare îndreptată de atomi încărcați (ioni), care sunt formate în timpul disocierea electrolitică.
Ionii deplasa spre electrodul de semn opus, iar acestea sunt neutralizate, stabilindu-se pe ele. - Electroliza.
Anionii - ioni pozitivi. Deplasarea la electrodul negativ - catod.
Cationii - ioni negativi. Deplasarea la electrodul pozitiv - anod.
Legile lui Faraday electrolizei determină masa unei substanțe eliberată la electrozi.
Atunci când este încălzit, rezistența electrolitului scade datorită creșterii numărului de molecule descompuse în ioni.
Curentul electric în gaze - plasma. Sarcina electrică transferată de ioni pozitivi sau negativi și electroni liberi sunt produse prin iradiere.
Există un curent electric in vid ca fluxul de electroni de la catod la anod. Utilizat în tubul catodic - tuburi.
Curentul electric în semiconductori
Semiconductors ocupă o poziție intermediară între conductoarele și dielectricilor în rezistivitatea.
distincție simbolică din metale semiconductoare își poate asuma dependența rezistivității de temperatură.
Cu scăderea temperaturii scade rezistența metalelor și semiconductori, dimpotrivă, a crescut.
Când temperatura tinde să zero absolut metale tind să devină supraconductori și semiconductori - izolatori.
Faptul că, la absolut zero a electronilor in semiconductori sunt ocupați creând o legătură covalentă între atomii rețelei cristaline și, în mod ideal, electronii liberi vor fi omise.
Cu creșterea temperaturii, o parte a electronilor de valență poate dobândi o energie suficientă pentru a rupe legăturile covalente în cristal vor apărea electroni liberi și posturi vacante sunt formate în zone de discontinuitate, care sunt numite găuri.
Spațiul liber poate fi ocupat electroni de valență între perechile învecinate și gaura se mută la o nouă locație în cristal.
Atunci când întâlnirea cu un orificiu electron liber restaurat conexiune electronică între atomii de semiconductoare și procesul este inversat - recombinare.
perechi electron-gol poate recombina apărea la iluminarea semiconductorului datorită energiei radiații electromagnetice.
În absența unui câmp electric, electronii și găurile participă la mișcare termică aleatoare.
Câmpul electric în mișcare ordonată implicat nu numai format electroni liberi, ci și găuri, care sunt considerate ca fiind pozitiv particule încărcate. Actualul I în semiconductor format din electroni și curenți în gaura Ip.
Printre semiconductori includ elemente chimice, cum ar fi germaniu, siliciu, seleniu, telur, arsenic, si altele. Cel mai frecvent natural semiconductor este siliciu.