fyzika.petrnovotny.at maturitní témata z fyziky a jiné užiteèné informace...
døíve fyzika.smoula.net
Web je od záøí 2014 spuštìn na nové adrese fyzika.petrnovotny.at a optimalizován pro mobilní telefony

Elektrický proud v látkách

Vedení el.proudu v polovodièích

polovodièe
- látky, které jsou pøi nízkých teplotách nevodivé
  napø.: Si, Ge, Se, Te, PbS , CdS, GaAs

vodivost polovodièù:
a)vlastní
b)pøímìsová
    typ N
    typ P

Vlastní vodivost
   zahøíváním polovodièe se uvolòují nìkteré elektrony z vazby a zpùsobují zlepšení vodivosti
    generace párù elektron-díra a rekombinace

Pøímìsová vodivost
  polovodiè typu N - pøímìs pìtimocného prvku (P,As,Sb), elektrony majoritní, díry minoritní
  polovodiè typu P - pøímìs trojmocného prvku (Al,B,Ga,In), elektrony minoritní , díry majoritní

Polovodièová dioda
  - souèástka s PN pøechodem
   
    hradlová vrstva:
      rekombinací zaniknou volné èástice s el. nábojem
      vytváøí se el. pole s intenzitou E, která má smìr z N do P
  zapojení v propustném smìru (P na +) - pøi pøekonání napìtí hradlové vrstvy prochází el. proud
  zapojení v závìrném smìru (P na -) - hradlová vrstva se rozšíøí, prochází velmi malý el. proud

voltampérová charakteristika diody :


tranzistor
souèástka se 2 PN pøechody
E - emitor, B - báze, C - kolektor
tranzistorový jev - zapojení se spoleèným emitorem

zesilovací èinitel tranzistoru β=ΔIC/ΔIB


Vedení el. proudu v kapalinách

elektrolyt - kapal. látka, která vede el. proud
vodivost zpùsobují volné kladné a záporné ionty

elektrolytická disociace
- rozpad látky na ionty
na elektrodách odevzdají ionty svùj náboj a mìní se na neutrální,
vyluèují se na povrchu elektrod nebo chem. reagují s materiálem elektrod nebo elektrolytem

na katodì (K) se vyluèuje vodík nebo kov
na anodì (A) se vyluèuje látka nebo dochází k rozpouštìní elektrody

Faradayovy zákony elektrolýzy
1) hmotnost vylouèené látky je pøímo úmìrná náboji, který prošel elektrolytem
m=AQ=AIt
A - elektrochemický ekvivalent látky
2) látková množství rùzných látek vylouèených pøi elektrolýze na elektrodách týmž nábojem jsou chemicky ekvivalentní (mohou se navzájem nahradit v chem. slouèeninì nebo se mohou beze zbytku slouèit)

ν - poèet elementárních nábojù potøebných k vylouèení 1 molekuly
N - poèet vylouèených molekul
N=Q/(νe)
m0 - hmotnost 1 molekuly
M - molární hmotnost
m0=M/NA
m - hmotnost vylouèené látky
m=Nm0=MQ/(NAeν)
m=MQ/(Fν)
F - Faradayova konstanta
F=NAe
A=Q/m=M/(Fν)


Vedení el. proudu v plynech a ve vakuu
plyny za normálních podmínek nevodivé
ionizace plynu
- dìj, pøi nìmž se vnìjším zásahem odtrhávají elektrony z atomù
vznikají: kladné ionty + elektrony, elektrony s atomy vytvoøí záporné ionty
ionizátory
- prostøedky, které vyvolávají ionizaci plynu, poskytnou elektronu dostateènou energii k uvolnìní (napø. vysoká teplota, UV záøení, ...)
ionizaèní energie - nejmenìí energie potøebná k uvolnìní elektronu (napø. H2, O2 13,6 eV; Hg 10,4 eV; 1eV=1,602.10-19J)
souèasnì s ionizací probíhá rekombinace
pokud je ionizovaný plyn mezi dvìma nesouhlasnými elektrodami, prochází jím proud, dochází k el. výboji

elektrický výboj:
a) samostatný
b) nesamostatný (probíhá jen po dobu pùsobení ionizátoru)

Voltampérová charakteristika výboje
voltampérová charakteristika výboje
úsek 0A
- platí Ohmùv zákon
- s rostoucím napìtím se zrychluje pohyb iontù
úsek AB - nasycený proud
- pøi UN nestaèí elektrony rekombinovat
UZ - zápalné napìtí - ionizace nárazem: elektrony a ionty naráží do neutrálních molekul, mají dostatek kinetické energie k další ionizaci, poèet iontù lavinovitì vzrùstá => samostatný výboj

plazma - vysoce ionizovaný plyn v samostatném výboji

Samostatný výboj v plynu
- ve výbojových trubicích
- charakter závisí na chem. složení plynu, teplotì, materiálu elektrod, tlaku plynu, vzdálenosti elektrod
- el. výboj je doprovázen svìtelnými a zvukovými jevy

za atmosférického tlaku probíhá:
a) obloukový výboj - silný proud, vysoká teplota (1000K) (obloukové sváøení, vysokotlaké osvìtlovací výbojky: Na - žlutá, Xe - modrá, Hg - UV)
b) jiskrový výboj - krátkodobý, tlak øádovì MPa, teplota 105K (blesk)
c) koróna - v blízkosti drátù, hrotù, hran s vysokým potenciálem (ztráty na vedení velmi vysokého napìtí)

za sníženého tlaku probíhá:
doutnavý výboj
doutnavý výboj
využití:
doutnavky (jen katodové svìtlo) - kontrolní svìtla s nízkou spotøebou
reklamní trubice
záøivky (anodový sloupec) - výpary Hg => UV záøení - pøi nárazu na oxid kovu na vnitø. stranì trubice se vyzáøí svìtelné záøení

nahorumenu • Web designed by Petr Novotný © Petr Novotný 2004-2023 [CNW:Counter]