Охарактеризовать электрическое поле и его основные характеристики.
Электрическое поле(ЭЛ)-одна из сторон электромагнитного поля обусловленная подвижными и неподвижными заряжёнными частицами и обнаруживается по силовому воздействию на неподвижные заряжённые частицы.
Напряжённость-характеристика интенсивности в конкретной точке
Однородность-напряжённость во всех его точках одинакова
Охарактеризовать энергетическую характеристику электрического поля.
Энергетическая
характеристика-электрический потенциал(
).
Потенциал – соотношение потенциальной
энергии заряженной частицы помешенной
в данную точку эл.поля к величине её
заряда. Он характеризует способность
поля совершать работу и это скалярная
величина
.
Напряжение-это изменение потенциала
вдоль пути из 1 точки в другую.
Рассмотреть процессы, происходящие с диэлектриками в электрическом поле.
В отличие от проводников, в диэлектриках (изоляторах) нет свободных электрических зарядов. Они состоят из нейтральных атомов или молекул. Заряженные частицы в нейтральном атоме связаны друг с другом и не могут перемещаться под действием электрического поля по всему объему диэлектрика.
При внесении диэлектрика во внешнее электрическое поле в нем возникает некоторое перераспределение зарядов, входящих в состав атомов или молекул. В результате такого перераспределения на поверхности диэлектрического образца появляются избыточные нескомпенсированные связанные заряды. Все заряженные частицы, образующие макроскопические связанные заряды, по-прежнему входят в состав своих атомов.
Связанные заряды создают электрическое поле которое внутри диэлектрика направлено противоположно вектору напряженности внешнего поля. Этот процесс называется поляризацией диэлектрика.
Физическая величина, равная отношению модуля напряженности внешнего электрического поля в вакууме к модулю напряженности полного поля в однородном диэлектрике, называется диэлектрической проницаемостью вещества. |
Существует несколько механизмов поляризации диэлектриков. Основными из них являются ориентационная и электронная поляризации. Эти механизмы проявляются главным образом при поляризации газообразных и жидких диэлектриков.
Охарактеризовать электропроводность полупроводников.
Полупроводники характеризуются как свойствами проводников, так и диэлектриков. В полупроводниковых кристаллах атомы устанавливают ковалентные связи, электронам необходим уровень внутренней энергии для высвобождения из атома. Эта энергия появляется в них при повышении температуры, и отдельные атомы получают энергию для отрыва электрона от атома. С ростом температуры число свободных электронов и дырок увеличивается, поэтому в полупроводнике, не содержащем примесей, удельное сопротивление уменьшается. Электронно-дырочный механизм проводимости проявляется у собственных (то есть без примесей) полупроводников. Он называется собственной электрической проводимостью полупроводников.
Виды:
Собственная проводимость
Полупроводники, в которых свободные электроны и «дырки» появляются в процессе ионизации атомов, из которых построен весь кристалл, называют полупроводниками с собственной проводимостью. В полупроводниках с собственной проводимостью концентрация свободных электронов равняется концентрации «дырок».
Примесная проводимость
Для создания полупроводниковых приборов часто используют кристаллы с примесной проводимостью. Такие кристаллы изготавливаются с помощью внесения примесей с атомами трехвалентного или пятивалентного химического элемента.
Полупроводники n-типа — полупроводник, в котором основные носители заряда — электроны (пятивалентный)
Полупроводник p-типа — полупроводник, в котором основными носителями заряда являются дырки. (трёхвалентный)