![](/user_photo/2706_HbeT2.jpg)
- •Тема 1. Електричне поле 7
- •1.1. Фізика і її зв’язок з іншими науками і технікою.
- •Тема 2. Постійний струм 27
- •Тема 3. Магнітне поле. Електромагнітна індукція 53
- •3.4. Електромагнітна індукція. Закон електромагнітної
- •Тема 4. Електромагнітні коливання і хвилі 72
- •4.4. Коло змінного струму з опором, індуктивністю і
- •4.5. Передача і перетворенняя змінного струму.
- •1.1. Фізика і її зв’язок з іншими
- •Основні поняття теорії фізики
- •1.1.3. Фізичні величини та їх вимірювання
- •1.1.4. Фізичні поняття, закони і теорії
- •1.1.5. Зв'язок фізики з іншими науками і технікою
- •1.2.2. Заряд і поле. Поле як вид матерії
- •1.2.3. Взаємодія заряджених тіл. Закон кулона
- •1.2.4. Напруженість електричного поля
- •1.2.5. Графічне відображення електричного поля
- •1.3.2. Теорема остроградського - гаусса
- •1.3.3. Застосування теореми остроградського - гаусса
- •2. Напруженість електричного поля рівномірно зарядженої сферичної поверхні.
- •1.4.2. Потенціал електричного поля. Різниця потенціалів (напруга). Еквіпотенціальні поверхні
- •1.4.3. Різниця потенціалів (напруга). Еквіпотенціальні поверхні
- •1.5.2. Діелектрики в електричному полі. Поляризація діелектриків
- •1.5.3. Особливості деяких діелектриків
- •1.6. Електроємнсь. Конденсатори. З'єднання конденсаторів
- •1.6.1. Електроємність провідника
- •1.6.2. Конденсатори та їх застосування
- •1.6.3. З’єднання конденсаторів
- •Тема 2. Постійний струм
- •2.1. Постійний струм. Опір. Закон ома
- •2.1.1. Електричний струм. Основні характеристики електричного струму
- •2.1.2. Закон ома для ділянки кола. Опір
- •2.1.3. Сторонні сили. Джерело електричного струму
- •2.1.4. Закон ом а для будь-якої ділянки і для повного кола
- •2.2. Правила кірхгофа
- •2.2.1. Розгалуження струму. Правила кірхгофа
- •2.2.2. Вимірювання сили струму. Розширення меж вимірювання амперметра.
- •2.2.3. Вимірювання напруги. Розширення меж вимірювання вольтметра.
- •2.3. Робота і потужність струму. Закон джоуля-ленца
- •2.3.1. Робота постійного електричного струму
- •2.3.2. Потужність постійного електричного струму
- •2.3.3. Теплова дія електричного струму. Закон джоуля - ленца
- •2.4. Електропровідність твердих тіл
- •2.4.1. Електричний струм в металах
- •2.4.2. Залежність опору металів від температури. Надпровдність
- •2.4.3. Поняття про квантову теорію провідності твердих тіл
- •2.5. Електричний струм в напівпровідниках
- •2.5.1. Будова й електричні властивості напівпровідників
- •2.5.2. Власна й домішкова провідність напівпровідників
- •2.5.3. Електронно-дірковий перехід
- •2.6. Термоелектричні і контактні явища
- •2.6.1. Робота виходу
- •2.6.2. Контактна різниця потенціалів. Закони вольта
- •2.6.3. Термоелектричні явища
- •2.7. Електричний струм в рідинах і газах
- •2.7.1. Електричний струм в рідинах
- •2.7.2. Електричний струм в газах
- •2.7.3. Поняття про плазму
- •2.7.4. Термоелектронна емісія
- •Тема 3. Магнітне поле. Електромагнітна індукція
- •3.1. Магнітне поле і його характеристики. Закон ампера
- •3.1.1. Магнітне поле і його характеристики
- •3.1.2. Дія магнітного поля на електричний струм. Сила ампера
- •3.1.3. Магнітне поле постійного електричного струму. Закон біо - савара - лапласа
- •3.1.4. Взаємодія двох прямих струмів
- •3.2. Дія електричного і магнітного полів на рухомий заряд
- •3.2.1. Дія магнітного поля на рухому заряджену частинку. Сила лоренца
- •3.2.2. Рух електрона в однорідному магнітному полі
- •3.2.3. Еффект холла
- •4.3. Магнітні властивості речовин
- •3.3.1. Магнетики 1 їх намагнічування
- •3.3.2. Магнітне поле в магнетиках. Діамагнетики і парамагнетики
- •3.3.3. Феромагнетики та їх властивості
- •3.3.4. Магнітні матеріали I їх застосування
- •3.4. Електромагнітна індукція. Закон електромагнітної індукції
- •3.4.1. Потік магнітної індукції (магнітний потік)
- •3.4.2. Електромагнітна індукція. Досліди фарадея
- •3.4.3. Закон ленца
- •3.4.4. Основний закон електромагнітної індукції
- •3.5. Самоіндукція. Взаємна індукція. Енергія магнітного поля струму
- •3.5.1. Явище самоіндукції. Індуктивність контуру
- •3.5.2. Явище взаємної індукції
- •3.5.3. Енергія магнітного поля струму.
- •Тема 4. Електромагнітні коливання і хвилі
- •4.1. Вільні електромагнітні коливання
- •4.1.1. Коливальний контур. Власні електричні коливання
- •4.1.2. Затухаючі електричні коливання
- •4.2. Вимушені електромагніні коливання.
- •4.2.1. Вимушені електромагніні коливання
- •4.2.2. Автоколивання
- •4.2.3. Енератор незатухаючих коливань
- •4.3. Змінний струм, його характеристики і добування
- •4.3.1. Змінний електричний струм. Добування змінного струму
- •4.3.2. Діючі значення сили змінного струму і напруги
- •4.3.3. Зсув фаз між струмом 1 напругою
- •4.4. Коло змінного струму з опором, індуктивністю і ємністю. Резонанс
- •4.4.1. Коло змінного струму з опором, індуктивністю і ємністю. Резонанс
- •4.4.2. Електричний резонанс
- •4.4.3. Робота і потужність змінного струму
- •4.5. Передача і перетворенняя змінного струму. Трансформатор. Електричні станції
- •4.5.1. Передача змінного струму
- •4.5.2. Перетворення змінного струму. Трансформатор
- •4.5.3. Електричні станції
- •4.6. Електромагнітні хвилі (частина 1)
- •4.6.1. Досліди г. Герца
- •4.6.2. Винайдення радіо
- •4.6.3. Принципи радіозвязку
- •4.7. Електромагнітні хвилі (частина 2)
- •4.7.1. Інфрачервоне та ультрафіолетове випромінювання
- •4.7.2. Рентгенівське випромінювання
- •4.7.3. Шкала електромагнітних хвиль
- •Про автора
- •18000, М. Черкаси, вул. Смілянська, 2
2.7.3. Поняття про плазму
Електронна-іонна плазма, або плазма, являє собою газ у стані з високим ступенем іонізації. Наприклад, плазма утворюється в позитивному стовпі тліючого розряду і в головних каналах іскрового розряду. У нейтральній плазмі концентрація електронів і позитивних іонів однакова. Тому сумарний об'ємний заряд у плазмі, як і в металах, дорівнює нулю.
Концентрація носіїв струму в плазмі невелика, але значна їх рухливість, тому електропровідність плазми велика.
За характером електропровідності плазма уподібнюється до металів, особливо при високій температурі. В електричному полі електрони набувають швидкостей, значно більших від швидкостей іонів і тому вони забезпечують провідність плазми.
Внаслідок великої різниці мас електронів та іонів під час зіткнень електрони передають лише незначну частину своєї енергії, основна частина енергії електронів, набутої в електричному полі, перетворюється в енергію теплового руху. Тому при низькому тиску температура електронного газу в плазмі вища від температури іонного газу (неізотермічна плазма).
З підвищенням тиску зростає кількість зіткнень і поліпшується теплообмін між електронним та іонним газами, а тому зменшується їхня різниця температур. При досить високому тиску електронний та іонний гази мають однакову температуру (ізотермічна плазма).
Сприятливим фактором для утворення плазми є висока температура. При дуже високій температурі (порядку кількох мільйонів градусів) атоми газу повністю іонізуються - розщеплюються на електрони і ядра.
У природі плазма зустрічається в космічних тілах. Надра зір і Сонця складаються з водневої плазми. Під впливом високої температури (десятків і сотень мільйонів градусів) і великого тиску відбувається реакція злиття атомних ядер і утворення гелію. При цьому виділяється величезна ядерна енергія. Високотемпературну плазму одержують за допомогою потужних електричних розрядів і досліджують її на предмет здійснення. Завдяки своїм специфічним властивостям плазма розглядається як четвертий стан речовини.
2.7.4. Термоелектронна емісія
Катодні промені за своєю природою являють собою спрямований потік електронів. Катодні промені виникають у газорозрядній трубці при досить малому тиску внаслідок вибивання електронів з катода позитивними іонами.
Катодні промені вилітають з катода в перпендикулярному напрямі до його поверхні і поширюються прямолінійно, незалежно від положення анода. Катодні промені діють на фотопластинку. Під впливом катодних променів майже всі тверді тіла флуоресціюють - світяться характерним для них кольором. Це явище використовують у різних приладах: осцилографах, телевізійних трубках тощо, які мають екрани, покриті спеціальною речовиною. Катодні промені спричинюють тепловий і механічний ефект.
Проникна здатність катодних променів мала. Вони відхиляються в електричному і магнітному полях. Саме за дослідженням дії полів на катодні промені була визначена їх природа, заряд і маса електронів. Катодні промені широко використовують в сучасній науці і техніці. Крім холодних катодів, для випромінювання електронів широко використовують нагрівні катоди.
Поряд з катодними променями одержують і використовують анодні (каналові) промені, які являють собою потік позитивно заряджених іонів, що переміщуються від анода до катода, їх легко можна виділити, якщо в плоскому катоді зробити отвори. Подібно до катодних анодні промені зумовлюють люмінесцентне світіння речовин, теплову і механічну дію. Дослідження їх в електричному і магнітному полях є важливим засобом пізнання будови речовини.
Явище термоелектронної емісії полягає у випромінюванні електронів нагрітими металами. У процесі хаотичного руху всередині металу окремі вільні електрони набувають кінетичної енергії, більшої від роботи виходу електрона з металу. Такі електрони вириваються (емітують) з металу і утворюють навколо нього електронну хмарку. Емісія електронів зростає в міру нагрівання металу. Якщо розжарений метал зробити катодом вакуумної трубки і між катодом та анодом прикласти електричну напругу, то в трубці проходитиме термоелектронний струм. Така двохелектродна вакуумна трубка називається діодом. Електричне поле між катодом і анодом відтягує електрони до анода, електронна хмарка розсіюється і створюються умови для дальшої емісії електронів з металу.
ПИТАННЯ ДЛЯ САМОСТІЙНОГО ОПРАЦЮВАННЯ
Рівняння неперервності заряду
Використання теплової енергії електричного струму
Закон Джоуля-Ленца в диференціальній формі
Прилади напівпровідникової електроніки (діод, тиристор, біполярний транзистор, польовий транзистор, термістор)
Контакт метал-напівпровідник. Бар’єр Шотткі
Прилади вакуумної електроніки (діод, тріод, вакуумна лампа)
ПИТАННЯ ДЛЯ САМОПЕРЕВІРКИ ЗНАНЬ
Що таке електричний струм?
Що приймають за напрям електричного струму?
Умови існування струму?
4. Що таке джерело електричного струму?
5. Що таке електричне коло?
6. Що таке сила струму?
Що таке постійний струм?
Що таке густина струму?
Закон Ома для ділянки кола (записати формулу).
Що таке вольт-амперна характеристика ?
Яка суть опору?
Від чого залежить опір металу (записати формулу)?
Що таке ЕРС (записати формулу)?
Узагальнений закон Ома (записати формулу).
Закон Ома для повного кола (записати формулу).
Що таке коротке замикання?
Що таке вузол?
Сформулювати перше правило Кірхгофа (застосувати його до довільного кола)
Сформулювати друге правило Кірхгофа (застосувати його до довільного кола)
Як вимірюють силу струму?
Як розширити межі вимірювання амперметра?
Як вимірюють напругу?
Як розширити межі вимірювання вольтметра?
Записати формули для обчислення роботи електричного струму (розглянути різні випадки)
Записати формули для обчислення потужності електричного струму (розглянути різні випадки)
Сформулювати закон Джоуля-Ленца (записати формулу)
Як встановили елементи провідності у металах
Як опір металів залежить від температури (записати формулу)?
Що таке надпровідність?
Що таке енергетичні рівні, енергетичні зони (зобразити їх на рисунку)?
Сформулювати принцип заборони Паулі
Що таке рівень Фермі?
Що таке хімічний потенціал?
Пояснити електропровідність твердих тіл з точки зору квантової теорії
Яка будова чистих напівпровідників?
Що таке ковалентний зв'язок?
Що таке донорні домішки? Як утворюється напівпровідник n-типу?
Що таке акцепторні домішки? Як утворюється напівпровідник р-типу?
Що таке n–р-перехід? Які процеси відбуваються в ньому при прямому ввімкненні?
Що таке n–р-перехід? Які процеси відбуваються в ньому при зворотньому ввімкненні?
Що таке запірний шар?
Що таке потенціальний бар’єр?
Що таке робота виходу?
Що таке контактна різниця потенціалів?
Сформулювати перший закон Вольта
Сформулювати другий закон Вольта
Розкрити суть явища Зебека
Розкрити суть явища Пельтьє
Як утворюються іони?
Що таке дисоціація, сольватація, рекомбінація?
Що таке електроліз?
Що таке електроліти?
Сформулювати перший закон електролізу
Сформулювати другий закон електролізу
Записати об’єднаний закон електролізу
Де використовують електроліз?
Що таке іонізатор, іонізація?
Що таке газовий розряд?
Які бувають види розрядів?
Що таке плазма?
Що таке катодні промені?
Що таке термоелектронна емісія?
РЕФЕРАТИ
1. Винайдення гальванічних елементів
2. Потужність електричних машин
3. Види розрядів в газах
4. Електроліз і його застосування
5. Досліди Е. Рікке, Л. І. Мандельштама, М. Д. Папалексі, Г. Стюарта, Р. Томлена
6. Нанотехнології
7. Надпровідність
8. Застосування діодів
9. Застосування транзисторів
10. Інтегральні мікросхеми
11. Застосування термоелектричних явищ
12. Використання контакту метал-напівпровідник в електроніці
13. Винайдення лампочки
14. Застосування газових розрядів