- •Министерство сельского хозяйства Российской Федерации
- •Введение.
- •Лекция 1 механика
- •1.1 Предмет физики.
- •1.2. Основные математические понятия
- •Приращение функции – изменение функции.
- •Градиент функции.
- •Международная система единиц «си»
- •1.3. Основы теории погрешности
- •1.4. Кинематика. Основные параметры простейших видов движения
- •Характеристики колебательного движения
- •Вопросы для самоконтроля
- •Список литературы Основная
- •Лекция 2 динамика
- •1.1.Основные динамические характеристики
- •Физическая природа сил.
- •1.2.Основные законы динамики.
- •Закон сохранения импульса
- •Закон изменения импульса
- •Работа. Мощность. Энергия.
- •Закон сохранения энергии (для изолированной системы).
- •Закон сохранения энергии (для неизолированной системы).
- •1.3. Динамика вращательного движения.
- •Энергия вращательного движения.
- •Основной закон динамики вращательного движения.
- •1.4.Динамика колебательного движения.
- •Полная энергия гармонических колебаний.
- •Вопросы для самоконтроля.
- •Список литературы Основная
- •Лекция 3 гидростатика. Гидродинамика
- •1.1.Основные законы гидростатики
- •1.2. Основные понятия и законы гидродинамики.
- •Закон Ньютона для внутреннего трения.
- •Закон Стокса.
- •Закон Пуазейля.
- •Принцип аэрации почвы.
- •Поверхностное натяжение.
- •1.2. Жидкость в капиллярах.
- •Вопросы для самоконтроля
- •Основные уравнения мкт.
- •1.3. Основные процессы и понятия.
- •Экспериментальные газовые законы.
- •Понятие идеального газа .
- •Изотермы Ван-дер-Ваальса
- •Вопросы для самоконтроля
- •Список литературы Основная
- •Лекция 6
- •1.4.Уравнение переноса в общем виде.
- •Лекция 7 термодинамика
- •1.1.Понятие числа степеней свободы
- •1.2.Основные понятия термодинамики
- •1.3.Основные законы термодинамики
- •Вопросы для самоконтроля
- •Список литературы Основная
- •Лекция 8 работа при термодинамических процессах
- •1.1.Работа при термодинамических процессах.
- •Работа при изотермическом процессе.
- •Работа при изобарическом процессе.
- •Работа при адиабатическом процессе.
- •1.2.Тепловая машина. Цикл Карно
- •Свойства энтропии.
- •Вопросы для самоконтроля.
- •Список литературы Основная
- •Лекция 9
- •Теорема Остроградского – Гаусса.
- •Принцип суперпозиции.
- •1.2.Работа электрического поля. Потенциал электрического поля.
- •Связь напряженности и потенциала.
- •Теорема Ирншоу.
- •1.3.Проводники и диэлектрики в электрическом поле.
- •Диэлектрики в электрическом поле.
- •1.4.Электрическая емкость. Конденсатор.
- •Вопросы для самоконтроля
- •Список литературы Основная
- •Лекция 10 электрический ток
- •1.1.Понятие электрического тока и условия его существования.
- •1.2.Параметры электрического тока.
- •1.3.Основные законы Закон Ома для участка цепи.
- •Закон Ома в дифференциальной форме.
- •Закон Ома для замкнутой цепи.
- •Вопросы для самоконтроля
- •Список литературы Основная
- •Лекция 11 электрический ток в различных средах
- •Электрический ток в электролитах
- •1.2.Электрический ток в полупроводниках. Полупроводниковые приборы.
- •Полупроводниковый диод p-n переход.
- •Полупроводниковый триод
- •1.3.Электрический ток в газах.
- •Вольт-амперная характеристика газового разряда.
- •1.4. Термоэлектронная эмиссия. Электровакуумные приборы.
- •Полупроводниковый триод.
- •Вопросы для самоконтроля
- •Список литературы Основная
- •Лекция 12 магнетизм
- •1.1.Параметры магнитного поля.
- •1.2.Основные формулы и законы.
- •Закон Ампера.
- •1.3. Действие магнитного поля на проводник с током.
- •1.4 Виды магнетиков. Гистерезис.
- •Вопросы для самоконтроля.
- •Список литературы Основная
- •Лекция 13
- •1.3.Явление взаимной индукции и самоиндукции.
- •Вопросы для самоконтроля
- •Список литературы Основная
- •Лекция 14
- •1.2.Резонанс в цепи переменного тока.
- •1.3.Колебательный контур
- •1.4.Электромагнитные волны
- •Вопросы для самоконтроля
- •Список литературы Основная
- •Лекция 15 геометрическая и волновая оптика
- •1.1. Природа света.
- •1.2.Геометрическая оптика.
- •Закон отражения.
- •1.3.Элементы волновой оптики Дисперсия
- •Интерференция свойства света.
- •Дифракция.
- •Условия интерфракционного максимума и минимума.
- •Поляризация.
- •Основные фотометрические характеристики.
- •Вопросы для самоконтроля
- •Список литературы Основная
- •Лекция 16 квантовая оптика
- •1.1.Фотоэффект и законы внешнего фотоэффекта
- •1.2.Люминесценция
- •Правило Стокса.
- •1.3.Световое давление
- •1.4. Излучение и поглощение света вещества.
- •1.5.Законы излучения абсолютно черного тела.
- •Вопросы для самоконтроля
- •Список литературы Основная
- •Лекция 17 основы ядерной физики
- •1.1.Строение ядра атома
- •1.2.Виды радиоактивного излучения
- •1.3.Энергия связи. Дефект массы атомного ядра.
- •1.4.Виды ядерных реакций
- •Применение ядерной энергии.
- •Вопросы для самоконтроля
- •Список литературы Основная
- •Содержание
1.2.Электрический ток в полупроводниках. Полупроводниковые приборы.
К полупроводникам относятся материалы проводимость, которых больше, чем у диэлектриков, поменьше, чем у проводников. К полупроводникам относят кремний (Si), фосфор(P), германий (Ge), индий (In), мышьяк (As).
Полупроводники имеют ряд особенностей:
Электрический ток в полупроводниках обусловлен как движением свободных электронов, так и движением связанных электронов, так называемых дырок. Поэтому различают электронную и дырочную проводимости. Место, покинутое электронами условно положительно заряжено – дырка. Полупроводники, имеющие преимущественно электронную проводимость, называются полупроводниками (-)n-типа. Полупроводники, имеющие преимущественно дырочную проводимость , называются полупроводниками (+)р-типа.
Проводимость полупроводников очень сильно зависит от температуры, эта зависимость в десятки раз больше, чем у металлов. С увеличением температуры проводимость полупроводников увеличивается, а сопротивление уменьшается, т.к. увеличивается количество пар носителей зарядов ē и дыр.
Проводимость полупроводников сильно зависит от примесей и называется примесной проводимостью. Проводимость чистых полупроводников совсем невелика, чтобы увеличить проводимость к чистому полупроводнику добавляют примесь.
рис.44
Примесь может увеличить во много раз либо число свободных электронов, либо дырок. В первом случае (рис.44(а)) примесь выполняет роль донора (отдает электроны) – проводимость n – типа, а во втором (рис.44(б)) – роль акцептора (отбирает электроны) – проводимость р – типа.
Полупроводниковый диод p-n переход.
Полупроводниковый прибор, имеющий одностороннюю проводимость, основанный на работе p-n перехода. Ток через диод может проходить только в одном направлении.
На границе раздела двух полупроводников с разной проводимостью, вследствие разной концентрации электронов и дырок, возникает диффузия, в результате которой образуется разность потенциалов (в области n– типа возникает (+) заряд, а в области р – типа (-) заряд). Имеет место напряженность поля Евн
Если приложить к р – n– переходу внешнее поле Е0, то в зависимости от его направления, будет следующее:
1. Е0совпадает по направлению с Евн; Е = Е0+ Евн, размеры ℓ увеличатся и тока не будет
2. Если Е0 противоположно Евн, то Е = Евн – Е0; Евн = Е0; Е = 0 через переход будет протекать электрический ток.
Вольт-амперная характеристика полупроводникового диода.
Полупроводниковый триод
Полупроводниковый триод состоит из двух полупроводников одного типа проводимости разделенных тонким слоем полупроводника другого типа проводимости (p-n-p) или (n-p-n).
Ток в этой системе регулируется засчет напряжения между базой и эмиттером, изменение тока в цепи эмиттера будет вызывать изменение тока в цепи коллектора, причем изменение напряжения будет значительным (усиление напряжения). П/nтриоды (транзисторы) так же как и электронные лампы – триоды применяются для усиления и генерирования электрических колебаний. Транзисторы имеют ряд преимуществ перед электронными лампами - не требуют питания для накала катода, виброустойчивы, малогабаритны и др., однако их характеристики зависят от температуры.