14. Закон Ома для участка цепи и для замкнутой цепи, содержащей э.Д.С.

закон Ома для рассматриваемого участка цепи имеет вид:

φ1-φ2=I*R, где

• I - ток, протекающий по участку цепи.

• R - сопротивление этого участка.

• φ1-φ2 - разность потенциалов между точками 1-2.

Если учесть, что разность потенциалов это напряжение, то приходим к производной формулы закона Ома, которая приведена в начале страницы: U=I*R

Источник тока имеет ЭДС ( ) и сопротивление (r), которое называют внутренним. ЭДС (электродвижущая сила) - работа сторонних сил по перемещению положительного заряда по замкнутой цепи (физический смысл аналогичен напряжению, потенциалу). Полное сопротивление цепи - R+r.

1) Напряжение на зажимах источника, а соответственно и во внешней цепи

, где величина   - падение напряжения внутри источника тока.

2) Если внешнее сопротивление замкнутой цепи равно нулю, то такой режим источника тока называетсякоротким замыканием.

3) Для полной цепи закон Джоуля-Ленца

15. Законы Кирхгофа.

Первый закон Кирхгофа является следствием принципа непрерывности электрического тока, в соответствии с которым суммарный поток зарядов через любую замкнутую поверхность равен нулю, т.е. количество зарядов выходящих через эту поверхность должно быть равно количеству входящих зарядов. Основание этого принципа очевидно, т.к. при нарушении его электрические заряды внутри поверхности должны были бы либо исчезать, либо возникать без видимых причин.

лгебраическая сумма токов в любом узле электрической цепи равна нулю

в любом узле сумма токов направленных к узлу равна сумме токов направленных от узла , где p+q=n

Второй закон Кирхгофа в замкнутом контуре электрической цепи сумма всех эдс равна сумме падения напряжения в сопротивлениях того же контура.

E1 + E2 + E3 +...+ En = I1R1 + I2R2 + I3R3 +...+ InRn. При составлении уравнений выбирают направление обхода цепи и произвольно задаются направлениями токов. Если в электрической цепи включены два источника энергии, эдс которых совпадают по направлению, т. е. согласно изо1, то эдс всей цепи равна сумме эдс этих источников, т. е.  E = E1+E2. Если же в цепь включено два источника, эдс которых имеют противоположные направления, т. е. включены встречно изо2, то общая эдс цепи равна разности эдс этих источников  Е = Е1—Е2.

16. Электропроводность полупроводников. Собственные и примесные полупроводники. Понятие о p-n переходе.

Полупроводники по величине электропроводности занимают

промежуточное положение между металлами и диэлектриками. По-

лупроводниками являются вещества, у которых валентная зона пол-

ностью заполнена электронами а ширина запрещённой

зоны невелика (у собственных полупроводников не более 1 эв).

Собственный полупроводник - это полупроводник, в котором можно пренебречь влиянием примесей при данной температуре. Согласно зонной теории твердого тела для полупроводников характерно наличие не очень широкой запрещенной зоны на энергетической диаграмме. Она выражает количественно энергетические затраты на разрыв связи и освобождение электронов из валентной зоны. Собственный полупроводник при 0^°К не обладает электропроводностью (зона проводимости свободна). При температуре выше 0^°К из-за тепловых флуктуаций некоторые электроны могут оказаться в зоне проводимости. При этом в валентной зоне образуются “дырки”. Дырки тоже участвуют в электропроводности за счет своих эстафетных переходов под действием электрического поля.

Специфика собственного полупроводника в том, что в нем

n _i = p _i n_i + p_i = 2n_i

Концентрация носителей в нем определяется из выражения

n_i = p_i = exp(- ,

где N_C и N_B –эффективные плотности состояния в зоне проводимости и в валентной зоне.

Примесный – это полупроводник, электрофизические свойства в котором определяются примесями. Примеси создают дополнительные уровни в запрещенной зоне. При малой концентрации примесей, расстояние между примесными атомами велико, их электронные оболочки не взаимодействуют, и примесные энергетические уровни являются дискретными

p-n-перехо́д (n — negative — отрицательный, электронный, p — positive — положительный, дырочный), или электронно-дырочный переход — область соприкосновения двух полупроводников p- и n-типа, в которой происходит переход от одного типа проводимости к другому.