Слайд 2
Электродинамика –
это наука о свойствах и закономерностях
особого вида материи –
электромагнитного поля,
которое осуществляет взаимодействие
между электрическими заряженными телами или частицами.
Слайд 3
Классическая электродинамика
не затрагивает квантовых эффектов при изучении электромагнитного
поля. Обычно когда говорят «Электродинамика», имеют в виду именно
классическую электродинамику.
Когда речь идёт о современной квантовой теории электромагнитного поля, обычно используется термин квантовая электродинамика.
Слайд 4
Содержание
Законы постоянного тока
Закон Ома для участка цепи
Электрическая цепь
Виды
соединения проводников
Первое правило Кирхгофа
Короткое замыкание
Работа и мощность электрического тока
Электродвижущая
сила
Второе правило Кирхгофа
Электрический ток в различных средах
Электронная проводимость металлов
Электрический ток в полупроводниках
Электрический ток в вакууме
Электрический ток в жидкостях
Электрический ток в газах
Слайд 5
Содержание
Тестовые задания
Лабораторные работы
Последовательное и параллельное соединение проводников
Измерение ЭДС
и внутреннего сопротивления источника тока
Табличные данные
Удельное сопротивление проводников
Электрохимический эквивалент
Температурный
коэффициент сопротивления
Литература
Слайд 6
Законы
постоянного
тока
К содержанию
Слайд 7
Электрический ток –
направленное движение электрически заряженных частиц
под воздействием электрического поля.
В проводниках – электроны,
в электролитах –
ионы
(катионы и анионы),
в полупроводниках – электроны и "дырки».
Слайд 8
За направление тока принимают направление движения положительно заряженных
частиц.
Выбор направления тока был сделан в то время,
когда о свободных электронах в металлах ещё ничего не знали.
Слайд 9
Действие тока:
Механическое
Тепловое
Световое
Магнитное
Химическое
Слайд 10
Сила тока –
заряд, перенесённый в единицу времени;
служит основной количественной характеристикой тока.
Слайд 11
Андре-Мари
Ампер
(20.01.1775 – 10.06.1836)
Великий французский физик,
математик и естествоиспытатель.
Слайд 12
Создал первую теорию, которая выражала связь электрических и магнитных явлений.
Ему принадлежит гипотеза
о природе магнетизма.
Ввел в физику понятие «электрический ток».
Джеймс Максвелл назвал Ампера
«Ньютоном электричества».
Работал также в области механики, теории вероятностей и математического анализа.
Слайд 13
Постоянный ток –
электрический ток, не изменяющийся по времени
и по направлению.
Переменный ток –
электрический ток, который с течением
времени изменяется
по величине и (или) направлению.
Слайд 15
В типовых розетках наших домов
переменный ток.
Частота тока
– значение, которое говорит сколько раз в секунду «направление»
тока меняется. Стандарт – 50 Гц.
Direct Current в переводе постоянный ток. Alternating Current – переменный ток.
Слайд 16
AC/DC
(сокр. от англ.
alternating current/direct current – переменный/постоянный ток) –
австралийская рок-группа,
сформированная в Сиднее
в ноябре 1973 г. выходцами из Шотландии, братьями Малькольмом и Ангусом Янгами.
Слайд 17
В России, как правило, применяются типы
С без
заземления и F с заземлением.
Слайд 18
Сила тока I > 0, если направление тока
совпадает с условно выбранным положительным направлением вдоль проводника.
Сила тока
I < 0, если направление тока не совпадает с условно выбранным положительным направлением вдоль проводника.
Слайд 19
Связь силы тока со скоростью направленного движения частиц
q0
– заряд каждой частицы
n – концентрация частиц
S –
площадь поперечного сечения
υ – скорость движения частиц
Слайд 20
Плотность тока –
это векторная физическая величина, модуль
которой определяется отношением силы тока I
в проводнике к
площади S поперечного сечения проводника.
Направление вектора плотности тока совпадает с направлением вектора скорости упорядоченного движения положительно заряженных частиц. Плотность постоянного тока постоянна по всему поперечному сечению проводника.
Слайд 21
Амперметр –
прибор для измерения силы электрического тока.
В
электрическую цепь амперметр включается последовательно! Подключать его непосредственно
к источнику питания
нельзя:
это может привести к коротким замыканиям!
Слайд 22
Включение амперметра в электрическую цепь не должно изменять
силу тока в ней, т.е. сопротивление амперметра должно быть
как можно меньше.
Сопротивление амперметра гораздо меньше сопротивления потребителя, поэтому при параллельном подключении почти весь ток
пойдёт через амперметр,
в итоге «зашкалит» и может перегореть.
Слайд 23
Для возникновения и существования постоянного электрического тока
в
веществе необходимо наличие свободных заряженных частиц.
Для создания и поддержания упорядоченного движения
заряженных частиц необходима сила,
действующая на них в определённом направлении.
Слайд 24
Электрическое поле –
одна из двух компонент
электромагнитного поля,
представляющая собой векторное поле,
существующее вокруг тел или частиц, обладающих электрическим зарядом,
а также возникающее
при изменении магнитного поля.
Слайд 25
Реостат
(греч. rheos - течение, поток,
statos – стоящий, неподвижный) –
переменный резистор, служащий для регулирования
и ограничения силы тока или напряжения в электрической цепи.
Слайд 26
Обозначение на схеме
Внешний вид и подключение
Слайд 27
Образцы заданий
ЕГЭ
К содержанию
Слайд 28
А1. Время рабочего импульса ускорителя электронов равно 1 мкс.
Средняя сила тока, создаваемого этим ускорителем, 32 кА. Определите
число электронов, ускоряемых за один пуск ускорителя. Заряд электрона
qe = 1.6*10-19 Кл.
1) 4*1016 2) 8*1017 3) 1017 4) 2*1017
Слайд 29
А2. На электроды вакуумного диода подаётся переменное напряжение, в
результате чего сила тока, проходящего через этот диод, равномерно
увеличивается за 2 мкс от 0 до 12 А. Определите заряд, который прошёл через диод за это время.
1) 36 мкКл 2) 12 мкКл 3) 36 мКл 4) 1.6*10-19 Кл.
Слайд 30
А3. По проводнику идёт постоянный электрический ток. Значение заряда,
прошедшего через проводник, возрастает с течением времени согласно графику,
представленному на рисунке. Сила тока в проводнике равна
1) 36 А
2) 16 А
3) 6 А
4) 1 А
Слайд 32
№1. Найти скорость упорядоченного движения электронов в проводе
площадью поперечного сечения 5 мм2 при силе тока 10
А, если концентрация электронов проводимости 5*1028 м-3.
Слайд 33
№2. Найти скорость упорядоченного движения электронов в медном
проводе площадью поперечного сечения 25 мм2 при силе тока
50 А, считая, что на каждый атом приходится один электрон проводимости.
Слайд 34
Закон Ома
для участка цепи
К содержанию
Слайд 35
Электрическое напряжение –
это отношение работы электрического поля
зарядов при передаче пробного заряда из точки 1 в
точку 2.
Слайд 36
Вольтметр –
прибор для измерения силы электрического напряжения.
В
электрическую цепь вольтметр включается параллельно!
Слайд 37
Вольтметр обладает большим сопротивлением,
при его последовательном подключении
к электрической цепи увеличится
внешнее сопротивление цепи,
а сила
тока в цепи значительно уменьшится.
Слайд 38
Вольт-амперная характеристика
(ВАХ) –
это зависимость тока в конкретной
электрической цепи от напряжения в ней.
Она показывает зависимость падения
напряжения от протекающего тока.
Слайд 39
Вольт-амперная характеристика
электролиты
металлы
п/п диод
Слайд 40
Закон Ома для участка цепи
Сила тока на участке
цепи прямо пропорциональна приложенному
к нему напряжению U
и
обратно пропорциональна сопротивлению этого участка R.
Слайд 41
Георг Симон
Ом
(16.03.1787 – 06.07.1854)
Великий немецкий физик,
автор одного из основных законов, определяющих электрические токи
в
металлических проводниках.
Слайд 42
Открытие Ома, давшее впервые возможность количественно рассмотреть явления
электрического тока, имело и имеет огромное значение для науки.
Дальнейшие
работы Ома по электричеству касались вопросов униполярной проводимости
и нагревания проводов током.
В 1839 г. последовал ряд работ по акустике,
приведших к результатам большой важности.
Он высказан закон, что человеческое ухо познаёт лишь простые гармонические колебания, и что всякий сложный тон разлагается ухом на составные и познается лишь как сумма их.
Слайд 43
Электрическое сопротивление проводника –
свойство проводника ограничивать
силу
тока в цепи.
ρ – удельное сопротивление проводника
l – длина
проводника
S – площадь поперечного сечения
Слайд 44
Удельная проводимость (каппа) –
величина, обратно пропорциональная удельному сопротивлению,
определяющая способность какого-либо вещества проводить электрический ток.
Слайд 45
Сопротивление проводника 2 больше,
чем сопротивление проводника 1.
Сила тока при этом меньше.
Слайд 46
Сопротивление проводника не зависит
от напряжения и силы
тока!
Сопротивление зависти от:
1) длины проводника,
2) площади его поперечного сечения,
3)
вещества, из которого изготовлен проводник,
4) температуры.
Слайд 47
Для металлических проводников:
Возрастает число столкновений носителей зарядов и
изменяется их концентрация
при нагревании проводника.
При температурах, близких
к
абсолютному нулю (-273 °С),
сопротивление многих металлов
скачком падает до нуля.
Слайд 48
Для электролитов:
При нагревании увеличивается число молекул, которые распадаются
на ионы,
происходит увеличение числа электрически заряженных частиц в
единице объема раствора электролита, что приводит к уменьшению сопротивления.
Слайд 49
Удельное электрическое сопротивление вещества (ро) –
физическая величина,
характеризующая способность вещества препятствовать прохождению электрического тока.
Слайд 50
Образцы заданий
ЕГЭ
К содержанию
Слайд 51
А1. При увеличении напряжения U на участке электрической цепи
сила тока I в цепи изменяется в соответствии с
графиком. Электрическое сопротивление на этом участке цепи равно
1) 2 Ом
2) 0,5 Ом
3) 2 мОм
4) 500 Ом
Слайд 52
А2. На рисунке изображены графики зависимости силы тока в
трёх проводниках от напряжения на их концах. Сопротивление какого
проводника равно 2.5 Ом?
1) 1
2) 2
3) 3
4) такого проводника нет
Слайд 53
А3. Медная проволока имеет электрическое сопротивление 1.2 Ом. Какое
электрическое сопротивление имеет медная проволока, у которой в 4
раза больше длина и в 6 раз больше площадь поперечного сечения?
1) 7.2 Ом
2) 1.8 Ом
3) 0.8 Ом
4) 0.2 Ом
Слайд 54
А4. Если увеличить в 2 раза напряжение между концами
проводника, а его длину уменьшить в 2 раза, то
сила тока, проходящего через проводник,
1) не изменится
2) уменьшится в 4 раза
3) увеличится в 4 раза
4) увеличится в 2 раза
Слайд 56
Электрическая цепь (ЭЦ) –
совокупность устройств, элементов, предназначенных для
протекания электрического тока, электромагнитные процессы в которых могут быть описаны
с помощью понятий сила тока и напряжение.
Электрической схема (ЭС) –
изображение электрической цепи с помощью условных знаков.
Слайд 58
Электрическая цепь делится на
внутреннюю и внешнюю части.
К внутренней части электрической цепи относится сам источник электрической
энергии.
Во внешнюю часть цепи входит все то, что присоединено к зажимам источника электрической энергии.
Слайд 59
Внутренняя ЭЦ: источники питания цепи – это гальванические
элементы, электрические аккумуляторы, электромеханические генераторы, термоэлектрические генераторы, фотоэлементы и
др.
Внешняя ЭЦ: соединительные провода, потребители, рубильники, выключатели, электроизмерительные приборы.
Слайд 60
Обозначения на электрической схеме
Слайд 61
Условия существования тока в цепи:
1. Источник тока
2. Потребитель
3.
Соединительные провода
4. Цепь замкнута.
Слайд 62
Виды соединения проводников
К содержанию
Слайд 64
Смешанное соединение –
соединение, которое является совокупностью последовательных
и
параллельных соединений.
Для нахождения эквивалентного сопротивления нужно “свернуть” схему
поочередным преобразованием параллельных и последовательных участков цепи.
Слайд 66
Если схема содержит проводники с одинаковыми сопротивлениями, расположенными симметрично
относительно
какой-либо оси или плоскости симметрии,
то точки этих проводников,
симметричные относительно этой оси или плоскости, имеют одинаковый потенциал.
Слайд 67
Ищем симметрию
Определяем точки, в которых потенциалы одинаковы
Решение задач
на сложное
смешанное соединение
Слайд 69
Как соединены потребители электроэнергии в квартирах?
При последовательном соединении
один элемент электрической цепи расположен
за другим и не
имеет узлов,
если один из элементов выходит из строя прерывается работа всей сети.
При параллельном элементы не соединяются между собой, а объединяются двумя узлами. Если один потребитель выходит из строя, то все остальные продолжают работать дальше.
Слайд 70
Первое правило Кирхгофа
К содержанию
Слайд 71
Правила Кирхгофа являются
обобщением закона Ома
на случай
разветвленных цепей.
В узлах цепи постоянного тока не может происходить
накопление зарядов.
Токи, втекающие в узел,
принято считать
положительными,
вытекающие из узла –
отрицательными.
Слайд 72
Первое правило Кирхгофа
Алгебраическая сумма сил токов
для каждого
узла в разветвленной цепи равна нулю
Является следствием закона сохранения электрического
заряда.
Слайд 74
Короткое замыкание –
это короткий путь для прохождения
электрического тока по цепи,
где наименьшее сопротивление.
Слайд 75
Если цепь замкнется не так, как предусмотрено конструкцией
цепи и электроприбора, а напрямую,
минуя электроприбор,
то сопротивление
сети сильно падает,
а сила тока в цепи резко возрастает.
Если при КЗ ток увеличится в 20 раз,
то количество тепла, выделяющееся при этом,
возрастет примерно в 400 раз!
Поэтому КЗ может вызвать расплавление проводов, воспламенение изоляции, привести к пожару.
Слайд 76
Цепь замкнута,
ток течёт,
лампа горит.
Цепь замкнута,
ток
течёт,
лампа горит,
почти весь ток потечет по проводу.
Слайд 77
Чем больше потребителей включены в сеть параллельно, тем
меньше сопротивление цепи.
Если сопротивление становится меньше,
то по
закону Ома ток стает больше.
Т.е. возрастает количество теплоты по закону Джоуля-Ленца, выделяемое проводами сетевого удлинителя или тройника.
Это ситуация близкая к КЗ.
В результате провода начнут плавиться,
может начаться пожар.
Слайд 78
Образцы заданий
ЕГЭ
К содержанию
Слайд 79
A1. Сопротивление участка цепи, изображённого на рисунке, равно
1) 2R0/3
2) 3R0
3) 1.5R0
4) R0/3
Слайд 80
A2. Сопротивление участка цепи, изображённого на рисунке, равно
1) 11
Ом
2) 6 Ом
3)
4 Ом
4) 1 Ом
Слайд 81
A3. Каким будет сопротивление участка цепи, изображённого на рисунке,
при замыкании ключа? Каждый из резисторов имеет сопротивление R.
1)
R
2) R/2
3) R/3
4) 0
При параллельном соединении складываются проводимости (1/R). Проводимость замкнутого ключа по сравнению с резисторами бесконечна.
Т.е. проводимость всего участка цепи будет бесконечной, а сопротивление – нулевым.
Слайд 82
A4. Через участок цепи идёт постоянный ток. Сила тока
I = 8 А. Какую силу тока показывает амперметр?
Сопротивление амперметра не учитывайте.
1) 2 А
2) 3 А
3) 6 А
4) 12 А
Слайд 84
№1. Параллельно амперметру,
имеющему сопротивление Rа = 0.5 Ом,
подсоединён медный провод длиной 0.4 м
и диаметром 0.001
м. Удельное сопротивление меди ρ = 1.7*10-8 Ом*м. Определите полную силу тока в цепи, если амперметр показывает силу тока Iа = 0.2 А.
Слайд 85
№2. На рисунке все сопротивления резисторов равны R.
Определите эквивалентное сопротивление цепи.
Чему равна полная сила тока
в цепи,
если на клеммы 1,2 подано напряжение U?
Слайд 86
№3. К участку цепи с напряжением U через
резистор сопротивлением R подключены параллельно десять лампочек, имеющих одинаковое
сопротивление r.
Определите напряжение на каждой лампочке.
Слайд 87
№4. К концам медного проводника длиной
300 м
приложено напряжение 36 В. Определите среднюю скорость упорядоченного движения
электронов
в проводнике, если концентрация электронов проводимости
в меди 8.5*1028 м-3,
а удельное сопротивление 1.7*10-8 Ом*м.
Слайд 88
№5. Через участок цепи течёт
постоянный ток I = 10 А.
Какую
силу тока показывает амперметр? Сопротивлением амперметра пренебречь.
Слайд 89
№6. На участке цепи, изображенном на рисунке, сопротивление
каждого из резисторов равно R.
Чему равно полное сопротивление участка
при замкнутом ключе К?
Слайд 90
После замыкания ключа правая половина схемы окажется закороченной,
получившаяся схема будет эквивалента двум подключенным параллельно резисторам.
Слайд 91
№7. На участке цепи сопротивление каждого из резисторов
равно R.
Чему равно полное сопротивление участка при замкнутом ключе К?
Слайд 92
После замыкания ключа левая половина схемы окажется закороченной,
получившаяся схема будет эквивалента просто одному резистору.
Слайд 93
№8. На участке цепи сопротивление каждого из резисторов
равно R.
Чему равно полное сопротивление участка при замкнутом ключе K?
Слайд 94
После замыкания ключа схема будет представлять собой параллельное
сопротивление резистора с двумя последовательно соединенными резисторами.
Слайд 95
№9. Найти общее сопротивление участка
цепи, если R1=10
Ом, R2=20 Ом,
R3=105 Ом, R4=20 Ом, R5=40 Ом,
R6=15 Ом.
Слайд 97
№10. На рисунке представлен замкнутый контур некоторой разветвленной
электрической цепи. Определите заряды конденсаторов C1, C2 и C3.
Если C1 = C3 = С, C2 = 2С, R1 =
R, R2 = 2R.
Слайд 98
После зарядки конденсаторов на них появятся заряды Q1, Q2, Q3, токи
в них прекратятся.
Ток будет протекать через сопротивления R1 и R2.
Слайд 99
№11. Найти сопротивление между соседними вершинами проволочного куба.
Сопротивление каждого из ребер равно R.
Слайд 101
№12. Найти сопротивление между вершинами А и В
проволочного куба. Сопротивление каждого из ребер равно R.
Слайд 104
№13. Найдите сопротивление R0 пятиконечной звезды, все участки которой
обладают одинаковым сопротивлением r. Подводящие провода присоединены к точкам
А и К.
Слайд 106
Работа и мощность электрического тока
К содержанию
Слайд 107
Работа тока –
работа электрического поля по переносу
электрических зарядов вдоль проводника.
Энергия, выделяемая на данном участке цепи
за время Δt, равна работе тока.
Слайд 108
Закон Джоуля–Ленца
Количество теплоты,
выделяемой в проводнике с током,
равно произведению квадрата силы тока,
сопротивления проводника и времени прохождения
тока по проводнику.
Слайд 109
Джеймс Прескотт Джоуль
(24.12.1818 – 11.10.1889)
Английский физик,
внесший
значительный вклад в становление термодинамики.
Слайд 110
Обосновал на опытах закон сохранения энергии. Установил закон, определяющий тепловое
действие электрического тока.
Вычислил скорость движения молекул газа и установил её зависимость от температуры.
Экспериментально
и теоретически изучал природу тепла и обнаружил её связь с механической работой.
Работал с Томсоном над абсолютной
шкалой температуры.
Открыл связь между током, текущим через проводник с определённым сопротивлением и выделяющимся при этом количеством теплоты.
Слайд 111
Эмилий Христианович Ленц
(12.02.1804 – 29.01.1865)
Русский физик немецкого
происхождения,
один из основоположников
электротехники.
Слайд 112
Регулярно выезжал в научные экспедиции,
в т.ч. и
на Эльбрус!
В 1833 г. установил правило определения направления электродвижущей силы
индукции.
В 1842 г. независимо от Дж. Джоуля –
закон теплового действия электрического тока
(закон Джоуля-Ленца).
Совместно с Б. С. Якоби впервые разработал методы расчета электромагнитов в электрических машинах.
Слайд 113
Мощность электрического тока –
отношение произведенной им работы
ко времени
в течение которого
совершена работа.
Слайд 114
Джеймс
Уатт
(19.01.1736 – 19.08.1819)
Шотландский инженер, изобретатель-механик. Ввёл
первую единицу мощности – лошадиную силу.
Слайд 117
А1. Чему равна работа электрического тока за 10 мин,
если напряжение на концах проводника равно 10 В, а
сила тока
равна 1.5 А?
1) 150 Дж
2) 900 Дж
3) 1500 Дж
4) 9000 Дж
Слайд 118
А2. При прохождении по проводнику электрического тока в течение
2 мин совершается работа 96 кДж.
Сила тока 4
А. Чему равно сопротивление проводника?
1) 0.02 Ом
2) 50 Ом
3) 3 кОм
4) 15 кОм
Слайд 119
А3. На цоколе лампы накаливания написано: 150 Вт, 220
В. Определите силу тока в спирали при включении лампы
в сеть с номинальным напряжением.
1) 0.45 А
2) 0.68 А
3) 22 А
4) 220 000 А
Номинальным напряжением источников и приемников электроэнергии называется такое напряжение, на которое они рассчитаны
в условиях нормальной работы.
Слайд 120
А4. На рисунке показан график зависимости силы тока в
лампе накаливания от напряжения на её клеммах. При напряжении
30 В мощность тока в лампе равна
1) 135 Вт
2) 67.5 Вт
3) 45 Вт
4) 20 Вт
Слайд 121
А5. Как изменится мощность, потребляемая электрической лампой, если, не
изменяя её электрическое сопротивление, уменьшить напряжение
на ней в
3 раза?
1) уменьшится в 3 раза
2) уменьшится в 9 раз
3) не изменится
4) увеличится в 9 раз
Слайд 123
№1. Плавкий предохранитель рассчитан на силу тока 10
А. Можно ли включать в сеть напряжением 220 В
потребитель мощностью 10 кВт?
Слайд 124
№2. Сколько времени (в минутах) потребуется для испарения
132 г кипящей воды, если вода получает 50 %
энергии, выделяющейся в электроплитке? Напряжение на плитке 220 B,
сила тока 4.6 А.
Удельная теплота парообразования
воды 2.3 МДж/кг.
Слайд 125
№3. На сколько изменится температура воды в калориметре,
если через нагреватель пройдет заряд 100 Кл? Напряжение на
нагревателе 210В,
масса воды 1 кг, удельная теплоемкость воды 4200 Дж/(кг*К).
Слайд 126
№4. Электрический чайник с водой объемом 600 см3 при
температуре 20 °С забыли выключить. Через сколько секунд после
этого вся вода выкипит? Нагреватель чайника имеет сопротивление 30 Ом и включен в сеть с постоянным напряжением 300 В. КПД чайника 40 %. Удельная теплоемкость воды
4200 Дж/(кг•К), удельная теплота парообразования воды 2.3 МДж/кг.
Слайд 127
№5. Электрическая кастрюля и чайник, потребляющие мощности 600
и 300 Вт, включены в сеть параллельно, и вода
в них закипает одновременно через 20 минут. На сколько минут позже закипит вода в кастрюле, чем в чайнике, если их включить последовательно?
Слайд 129
Чтобы поддерживать ток
достаточно длительное время,
необходим круговорот
зарядов.
Поэтому в замкнутой цепи, наряду с нормальным движением
зарядов,
должны быть участки, на которых движение («+») зарядов происходит в направлении возрастания потенциала,
т.е. против сил электрического поля.
Слайд 131
Сторонние силы –
любые силы, действующие на электрически
заряженные частицы,
за исключением сил электростатического происхождения (т. е.
кулоновских):
химические процессы, диффузия носителей заряда, вихревые электрические поля.
Слайд 132
Электродвижущая сила
источника тока (ЭДС) –
величина, равная отношению
работы сторонних сил при перемещении заряда по замкнутому контуру
к абсолютной величине этого заряда
Слайд 133
В СССР в 1950–1960 гг. батарея имела торговое
название КБС (карманная батарея сухая),
позже 3336 и «Планета».
Состоит
из трех элементов типоразмера R12 (336)
в общем корпусе, соединенных последовательно.
ЭДС: 4.5 В.
ЭДС –
это напряжение на зажимах аккумулятора
без какой-либо нагрузки.
Слайд 134
Внутреннее сопротивление
источника тока –
количественная характеристика источника
тока, которая определяет величину энергетических потерь при прохождении через
источник электрического тока.
Слайд 136
Падение напряжения –
постепенное уменьшение напряжения вдоль проводника,
по
которому течёт электрический ток, обусловленное тем, что проводник обладает
активным сопротивлением;
величина, на которую меняется потенциал при переходе из одной точки цепи в другую.
Слайд 137
Падение напряжения на сопротивлении:
U = IR
Если в электрической
цепи только одно сопротивление, всё напряжение источника падает на
этом сопротивлении.
Если в цепи имеются два сопротивления, соединенные последовательно, то сумма падений напряжения, равна напряжению источника: Uист=U1+U2.
Слайд 138
ЭДС равна сумме падений напряжения
на внутреннем и
внешнем участках замкнутой цепи
Слайд 139
Последовательное соединение источников эквивалентно источнику тока с большой
ЭДС, однако при этом возрастает его внутреннее сопротивление.
При параллельном
соединении n одинаковых элементов в батарею ЭДС не меняется, а внутреннее сопротивление уменьшается в n раз.
Слайд 140
Показания вольтметра при разомкнутом и замкнутом ключе различаются,
потому что у источника питания появляется нагрузка в виде
резистора.
При подключении нагрузки (резистора) напряжение на источнике будет падать, т.к. источник не идеальный.
Слайд 141
Закон Ома
для полной цепи
К содержанию
Слайд 142
Закон Ома для замкнутой цепи
Сила тока в замкнутой
цепи равна отношению ЭДС источника тока к полному сопротивлению
цепи:
Слайд 143
Если внутри источника ЭДС ток идет от катода
(-) к аноду (+),
т.е. направление напряженности поля сторонних
сил совпадает с направлением тока в цепи, то ЭДС такого источника считается положительной.
В противном случае – ЭДС считается отрицательной.
Слайд 144
Сила тока короткого замыкания – максимальная сила тока,
которую можно получить от данного источника
с электродвижущей силой ξ
и
внутренним сопротивлением r.
Слайд 145
У источников с малым внутренним сопротивлением ток короткого
замыкания может быть очень велик и вызывать разрушение электрической
цепи
или источника.
Чтобы этого избежать, в цепь включаются предохранители или специальные автоматы защиты сетей.
Слайд 146
Предохранитель
(англ. fuse – плавить) –
защитное устройство, способное разрывать
питание при не допустимой силе тока.
По способу разрыва схемы:
с плавкой
вставкой;
электромеханической конструкции;
на основе электронных компонентов;
самовосстанавливающиеся модели с нелинейными обратимыми свойствами после действия сверхтоков.
Слайд 147
1. Плавкая вставка
Предохранители имеют в своем составе токопроводящий
элемент, который под действием тока с величиной, превышающей номинальное
установленное значение, расплавляется от перегрева и испаряется.
Плавкие вставки могут быть изготовлены из металлов (меди, свинца, железа, цинка)
или отдельных сплавов, обладающих таким коэффициентом термического расширения,
который обеспечивает защитные свойства электрооборудования.
Слайд 148
2. Электромеханическая конструкция
Принцип врезания защитного устройства в питающий
провод и обеспечение его разрыва с целью снятия напряжения.
Иначе их называют – автоматические выключатели или автоматы.
Слайд 149
3. На основе электронных компонентов
Функцию защиты электрической схемы
выполняют бесконтактные электронные ключи на основе силовых полупроводниковых приборов
из диодов, транзисторов
или тиристоров.
Когда ток через предохранитель начинает
превышать допустимое значение,
то затвор запирается, а нагрузка отключается.
При этом предохранитель переводится
на режим самоблокировки.
Слайд 150
4. Самовосстанавливающиеся предохранители
Сделаны из полимерного материала
с
высоким сопротивлением.
При перегрузке по току, резко повышает своё
сопротивление не давая повредить подключенное оборудование.
При нормализации напряжения отключении питания, сопротивление исчезает и предохранитель «перезапускается».
Слайд 151
В ряде случаев для предотвращения опасных значений силы
тока короткого замыкания к источнику
последовательно подсоединяется некоторое внешнее
сопротивление.
Тогда сопротивление r равно сумме внутреннего сопротивления источника
и внешнего сопротивления,
и при коротком замыкании сила тока
не окажется чрезмерно большой.
Слайд 152
Человека поражает не напряжение, а ток.
Величина тока, который проходит
через организм человека, зависит не только от напряжения, под
которое попал человек, но и от сопротивления его тела.
Тело человека обычно имеет сопротивление
100 кОм-200 кОм, но может уменьшиться
до 1 кОм, если человек прикасается к источнику напряжения не в одной точке,
а на площади или кожа человека влажная.
В таких условиях напряжение даже в 40 В может оказаться смертельным.
Слайд 153
Особенно опасны короткие замыкания в осветительных сетях,
питаемых
от подстанций (тысячи ампер!).
Слайд 154
Второе правило Кирхгофа
К содержанию
Слайд 155
Второй закон устанавливает связь между падением напряжения на
замкнутом участке электрической цепи и действием источников ЭДС на
этом же замкнутом участке.
Связан с понятием работы по переносу электрического заряда.
Если перемещение заряда выполняется по замкнутому контуру, возвращаясь в ту же точку, то совершенная работа равна нулю, иначе бы не выполнялся ЗСЭ.
Является обобщением закона Ома для разветвленной цепи.
Слайд 156
Второе правило Кирхгофа
Алгебраическая сумма произведений сопротивления каждого из
участков любого замкнутого контура разветвленной цепи постоянного тока на
силу тока на этом участке равна алгебраической сумме ЭДС
вдоль этого контура.
Слайд 160
A1. Рассчитайте силу тока в замкнутой цепи, состоящей из
источника тока, ЭДС которого равна 10 В, а внутреннее
сопротивление равно 1 Ом. Сопротивление резистора равно 4 Ом.
1) 2 А 2) 2.5 А 3) 10 А 4) 50 А
Слайд 161
A2. К источнику тока с внутренним сопротивлением 0.5 Ом
подключили реостат. На рисунке показан график зависимости силы тока
в реостате от его сопротивления. Чему равна ЭДС источника тока?
1) 12 В
2) 6 В
3) 4 В
4) 2 В
Слайд 162
A3. При подключении к источнику тока резистора с электрическим
сопротивлением 2 Ом сила тока в электрической цепи была
равна 2 А.
При подключении к источнику тока резистора с электрическим сопротивлением 1 Ом сила в электрической цепи была равна 3 А. Чему равно внутреннее сопротивление источника тока?
1) 0.5 Ом 2) 1 Ом 3) 1.5 Ом 4) 2 Ом
Слайд 163
A4. При внешнем сопротивлении цепи, равном внутреннему сопротивлению источника,
сила тока равна I. Как изменится сила тока, если
внешнее сопротивление цепи увеличить в 2 раза?
1) не изменится
2) увеличится в 2 раза
3) уменьшится в 1.5 раза
4) уменьшится в 2 раза
Слайд 164
A5. Вольтметр и амперметр, включённые в электрическую цепь, показывают
9 В и
3 А. Сопротивление нагрузки в 5
раз больше внутреннего сопротивления источника тока. Чему равно сопротивление внешней цепи? Вольтметр и амперметр считайте идеальными.
1) 1.5 Ом
2) 2.5 Ом
3) 6 Ом
4) 12 Ом
Слайд 165
C1. Резисторы поочерёдно подключают к источнику постоянного тока. Сопротивления
резисторов равны соответственно 3 Ом и 12 Ом. Мощность
тока в резисторах одинакова. Чему равно внутреннее сопротивление источника тока?
Слайд 166
C2. ЭДС источника постоянного тока 2 В, а его
внутреннее сопротивление r = 1 Ом. Мощность тока в
резисторе, подключённом к источнику, Р0 = 0.75 Вт. Чему равна сила тока в цепи?
Слайд 167
C3. Электрическая цепь состоит из источника тока и реостата.
ЭДС источника 6 В, его внутреннее сопротивление
r =
2 Ом. Сопротивление реостата можно изменять в пределах от 1 до 5 Ом. Чему равна максимальная мощность, выделяемая на реостате?
Слайд 168
C4. К однородному медному цилиндрическому проводнику длиной 10 м
приложили разность потенциалов 1 В. Определите промежуток времени, в
течение которого температура проводника повысится на 10 К. Изменением сопротивления проводника и рассеянием тепла при его нагревании можно пренебречь. Плотность меди 8900 кг/м3, удельное сопротивление меди 1.7*10-8 Ом*м, удельная теплоёмкость меди 380 Дж/(кг*К).
Слайд 169
C5. В электрической схеме, показанной на рисунке, ключ К
замкнут. Заряд конденсатора
q = 2 мкКл, ЭДС батарейки
24 В, её внутреннее сопротивление r = 5 Ом, сопротивление резистора R = 25 Ом. Определите количество теплоты, которая выделяется на резисторе после размыкания ключа К в результате разрядки конденсатора. Потерями на излучение можно пренебречь.
Слайд 171
№1. Аккумулятор с ЭДС 6.0 В и внутренним
сопротивлением r = 0.1 Ом питает внешнюю цепь с
сопротивлением
R = 12.4 Ом. Какое количество теплоты
Q выделится во всей цепи за 10 мин?
Слайд 172
№2. Разность потенциалов в сети зарядной станции равна
20 В. Внутреннее сопротивление аккумулятора, поставленного на зарядку, равно
0.8 Ом; в начальный момент времени его остаточная ЭДС равна 12 В. Какая мощность будет расходоваться станцией на зарядку аккумулятора при этих условиях? Какая часть этой мощности будет расходоваться на нагревание аккумулятора?
Слайд 173
При зарядке аккумулятора зарядное устройство и аккумулятор соединены
разноимёнными полюсами навстречу друг другу.
Слайд 174
№3. При подключении вольтметра сопротивлением RV = 200 Ом
непосредственно к зажимам источника он показывает U = 20
В. Если же этот источник замкнуть на резистор сопротивлением R = 8 Ом, то сила тока в цепи I2 = 0.5 А. Определите ЭДС и внутреннее сопротивление источника.
Слайд 175
№4. Определите силу тока короткого замыкания для источника,
который при силе тока в цепи I1 = 10 А
имеет полезную мощность Р1 = 500 Вт, а при силе тока
I2 = 5 А мощность Р2 = 375 Вт.
Слайд 176
№5. Чему равна сила тока при коротком замыкании
аккумулятора с ЭДС 12 В и внутренним сопротивлением r
= 0.01 Ом?
Слайд 177
№6. Источники тока с ЭДС 4.50 В и
1.50 В и внутренними сопротивлениями
1.50 Ом и 0.50
Ом, питают лампу от карманного фонаря. Какую мощность потребляет лампа, если известно, что сопротивление её нити в нагретом состоянии равно 23 Ом?
Слайд 179
№7. Замкнутая цепь питается от источника с ЭДС
6 В и внутренним сопротивлением 0.1 Ом. Постройте графики
зависимости силы тока в цепи и напряжения на зажимах источника от сопротивления внешнего участка.
Слайд 181
№8. Батарея состоит из 5 одинаковых последовательно соединенных
элементов
с ЭДС 2 В каждый. Чему равна полная
мощность, выделяемая в цепи,
при силе тока 4 А?
Слайд 182
№9. При замыкании на сопротивление
9 Ом батарея
элементов дает ток 1 А.
Ток короткого замыкания 10
А.
Какую максимальную полезную мощность может дать батарея?
Слайд 183
№10. Электродвигатель трамвайного вагона работает при силе тока
100 А и напряжении 500 В. При силе тяги
двигателя 4 кН скорость вагона 18 км/ч. Чему равно сопротивление обмотки двигателя?
Слайд 184
№11. Реостат подключен к источнику тока с ЭДС
ξ и сопротивлением r. Зависимость силы тока в цепи
от сопротивления реостата I (R) представлена на графике. Определить работу источника тока
при R = 0 за 1 минуту.
Слайд 185
№12. Реостат подключен к источнику тока с ЭДС
ξ и сопротивлением r. Зависимость силы тока в цепи
от сопротивления реостата I (R) представлена на графике. Найти сопротивление реостата,
при котором мощность тока, выделяемая на внутреннем сопротивлении источника, равна 8 Вт.
Слайд 186
№13. Схема состоит из
источника тока
постоянного напряжения
с нулевым внутренним
сопротивлением,
идеального амперметра,
резистора с постоянным
сопротивлением R3,
и двух реостатов, сопротивления которых R1 и R2 можно изменять. Сопротивления реостатов изменяют таким образом, что их сумма остаётся постоянной. При этом сила тока, текущего через амперметр, изменяется. При каком соотношении R2/R1 сила тока будет минимальной?
Слайд 187
№14. Электрическая цепь состоит из источника тока с
конечным внутренним сопротивлением и реостата. Сопротивление реостата можно изменять
от 1 до 5 Ом. Максимальная мощность тока 4.5 Вт, выделяющаяся в реостате, достигается при его сопротивлении 2 Ом. Какова ЭДС источника тока?
Слайд 188
№15. Сопротивление
резистора и полное
сопротивление
реостата равны
R,
ЭДС батарейки ξ,
внутреннее сопротивление батарейки мало. Как
ведут себя показания идеального вольтметра при перемещении ползунка реостата из крайнего верхнего в крайнее нижнее положение?
Идеальный вольтметр – вольтметр, обладающий бесконечным внутренним сопротивлением.
Крайнее верхнее положение ползунка. Сопротивление реостата равно R. Сопротивление этой ветви – бесконечно большое. Вольтметр покажет значение, равное ЭДС источника тока, т.к. ток через эту ветвь не пойдёт, а внутренним сопротивление ИТ мы пренебрегаем (по условию задачи оно мало).
Крайнее нижнее положение ползунка. Сопротивление реостата стремится к нулю. Но ток всё равно не будет протекать через эту ветвь, а пойдёт только через резистор. И вольтметр покажет снова значение ЭДС.
Вывод. Показания вольтметра не изменятся.
Слайд 189
№16. Требуется найти токи в ветвях, используя законы Кирхгофа.
Сопротивление R1 = 100 Ом,
R2 = R3 =
150 Ом, ЭДС первого ИТ 75 В, второго – 100 В.
Слайд 190
№17. Найти токи в ветвях
и ЭДС четвертого
ИТ.
Слайд 191
Электрический ток в различных средах
К содержанию
Слайд 192
Проводники –
вещества, в которых электрические заряды могут
свободно перемещаться.
Примеры:
металлы (проводники I рода),
водные растворы солей
и кислот –электролиты (проводники II рода),
раскалённые газы.
Слайд 193
Диэлектрики/изоляторы
(гр. dia – через, англ. electric – электрический)
–
вещества, в которых электрические заряды не могут свободно
перемещаться.
Примеры:
фарфор, стекло, янтарь,
эбонит, резина, шёлк,
газы при комнатных температурах.
Слайд 194
Полупроводники –
вещества, в которых концентрация подвижных носителей
заряда значительно ниже,
чем концентрация атомов,
и может изменяться
под влиянием температуры, освещения или относительно малого количества примесей.
Слайд 195
Электронная проводимость металлов
К содержанию
Слайд 196
Носителями свободных зарядов
в металлах являются электроны,
концентрация
~10 28 1/м 3.
Электроны участвуют в беспорядочном тепловом движении.
Под действием
электрического поля начинают перемещаться упорядоченно
со средней скоростью:
l – длина проводника
е – элементарный заряд
n – средняя концентрация
свободных электронов
S – площадь поперечного сечения
Слайд 197
Леонид Исаакович Мандельштам
(22.04.1879 – 27.11.1944)
Русский и советский
физик,
один из основателей отечественной научной школы по радиофизике.
Слайд 198
Николай Дмитриевич Папалекси
(20.11.1880 – 03.02.1947)
Признанный основоположник советской радиоастрономии.
Совместно с Мандельштамом руководил научным отделом.
Слайд 199
Ими были проведены основополагающие работы по нелинейным
и параметрическим
колебаниям.
Изучены и открыты: резонанс n-го рода, комбинационные и параметрические
резонансы, разработан метод параметрического возбуждения электрических колебаний, при помощи предложенного ими интерференционного метода они детально исследовали распространение радиоволн над земной поверхностью и осуществили точное измерение их скорости.
Слайд 200
Ричард Чейз Толмен
(04.03.1881 – 05.09.1948)
Американский физико-химик и
физик-математик, специализировавшийся на статистической механике.
Слайд 201
Томас Дейл Стюарт
(14.08.1890 – 06.02.1958)
Американский химик, совместно с
Р.Ч. Толменом открывший эффект Стюарта-Толмена.
Слайд 202
Опыт по наблюдению инерционного тока в металлах. Определение знака
заряда носителей тока в них и соотношения e/m.
Дата: 1913 (М–П), 1916
(Т–С).
Методы:
качественная регистрация явления (М–П),
количественное измерение (Т–С).
Прямота эксперимента:
непосредственное наблюдение (М–П),
практически прямое измерение (Т–С).
Исследуемые фундаментальные принципы: электронный характер тока в металлах.
Слайд 203
В качестве проводника использовалась катушка индуктивности, которая раскручивалась
вокруг своей оси и резко останавливалась.
Длина проволоки составляла
500м,
линейная скорость вращения 500м/с.
Катушка была подключена к гальванометру,
который регистрировал возникновение
инерционной ЭДС.
По отклонению стрелки гальванометра
определяли удельный заряд,
по направлению отклонения - знак заряда.
В данном опыте роль сторонних сил,
создающих ЭДС, играла сила инерции.
Слайд 204
В опыте Мандельштама–Папалекси вместо гальванометра использовался головной телефон
(наушники), скрежет в котором можно было интерпретировать как возникновение
кратковременного тока.
Это не давало возможность ни определить знак носителей заряда, ни идентифицировать их, но явно показывало, что ток в металлах «протекает сквозь» кристаллическую решетку, т.е. связан со свободными носителями заряда.
Слайд 205
Ещё до опытов Папалекси Мандельштама была гипотеза об
электронной проводимости металлов.
В 1900 г. немецкий ученый Пауль Друде
Карл Людвиг на основании гипотезы о существовании свободных электронов в металлах создал
электронную теорию проводимости металлов.
Эта теория получила развитие в работах голландского физика Хендрика Лоренца и носит название
классической электронной теории.
Слайд 206
Основные положения
классической электронной теории
1. Носителями тока в металлах
являются электроны, движение которых подчиняется законом классической механики.
2. Поведение
электронов подобно поведению молекул идеального газа (электронный газ).
3. При движении электронов в кристаллической решетке можно не учитывать столкновения электронов друг с другом.
4. При упругом столкновении электронов с ионами электроны полностью передают им накопленную в электрическом поле энергию.
Слайд 207
Температурный коэффициент сопротивления –
величина, равная отношению относительного
изменения сопротивления проводника к изменению его температуры.
Слайд 208
Для всех металлических проводников коэффициент α > 0
и незначительно меняется
с изменением температуры.
При нагревании проводника
его геометрические размеры меняются незначительно. Сопротивление проводника меняется в основном за счёт изменения его удельного сопротивления.
У растворов электролитов сопротивление
с ростом температуры не увеличивается,
а уменьшается, и для них α < 0.
Слайд 210
Термометр сопротивления –
средство измерения температуры, состоящее из
одного или нескольких термочувствительных элементов сопротивления и внутренних соединительных
проводов.
Самые распространенные:
платиновые
медные
никелевые
Слайд 211
Термистор –
это резистор, сопротивление которого меняется от температуры.
2
типа термисторов:
α>0 α<0
↑T ↑R ↑T ↓R
PTC NTC
positive temperature negative temperature
coefficient coefficient
Слайд 212
Cверхпроводимость –
явление падения до нуля сопротивления проводника при
критической температуре.
Критическая температура – температура, при которой вещество переходит
в сверхпроводящее состояние.
Слайд 213
Характерная зависимость сопротивления металлов и полупроводников от температуры.
а)металл с конечным остаточным сопротивлением
b) сверхпроводящий металл
c) полупроводник
Слайд 214
Хейке Камерлинг-Оннес
(21.09.1853 – 21.02.1926)
Голландский физик,
открывший
сверхпроводимость.
Слайд 215
В 1911 г. обнаружил, при охлаждении ртути
в жидком гелии её сопротивление сначала меняется
постепенно, а затем при температуре 4.1 К
резко падает до нуля.
В 1913 г. обнаружил разрушение
сверхпроводимости сильными магнитными полями и токами.
В 1912 г. впервые получил новое состояние жидкого гелия, которое стало называться сверхтекучим
после открытия Петром Капицей
сверхтекучести жидкого гелия.
Обнаружил сверхпроводимость ртути, олова и свинца, но и нашел первые сверхпроводящие сплавы – сплавы ртути с золотом и оловом.
Слайд 216
У веществ в сверхпроводящем состоянии наблюдаются резкие аномалии
магнитных, тепловых и ряда других свойств.
Если в кольцевом проводнике,
находящемся в сверхпроводящем состоянии, создать ток,
а затем удалить источник тока, то сила этого тока не меняется сколь угодно долго.
Если поднести магнит к сверхпроводящему образцу, то его магнитное поле не сможет проникнуть в сверхпроводник. Любая такая «попытка» приводит к возникновению тока
в сверхпроводнике, магнитное поле которого компенсирует внешнее поле.
В итоге магнитное поле в толще сверхпроводника отсутствует, а по поверхности течет именно такой ток,
какой для этого требуется.
Слайд 217
Использование сверхпроводников.
Два главных направления в области применения сверхпроводимости:
в магнитных системах различного назначения и в электрических машинах.
Используются при разработке турбогенераторов, электродвигателей, униполярных машин, топологических генераторов, жестких и гибких кабелей, коммутационных и токоограничивающих устройств, магнитных сепараторов, транспортных систем, создание устройств для измерения температур, расходов, уровней, давлений,
для экранирования.
Слайд 219
A1. Сопротивление медного провода, с помощью которого электроприбор подключается
к источнику тока, не должно превышать 8 Ом. На
каком максимальном расстоянии от источника можно установить электроприбор, если диаметр провода 2 мм? Удельное сопротивление меди 1.68*10-8 Ом*м.
1) 1500 м 2) 15 м 3) 150 м 4) 750 м
Слайд 220
A2. На сколько градусов нагрелась вольфрамовая спираль лампы, если
её сопротивление увеличилось на 46% ?
1) 20 °С
2) 50 °С 3) 100 °С 4) 1000 °С
Слайд 222
№1. Лампа накаливания, имеющая спираль из вольфрама включена
в сеть
с напряжением 120 B, по ней идет ток 0.33 А. Какой
будет температура спирали, если при температуре 20oС она имеет сопротивление 35.8 Ом? Температурный коэффициент сопротивления вольфрама 0.0046 1/К.
Слайд 223
№2. При температуре to=00C
сопротивление реостата равно R0, сопротивление
амперметра равно RA0, показывает силу тока I0.
Реостат, сделан из железной
проволоки, последовательно соединен с амперметром. Какая будет сила тока течь через амперметр, если реостат нагреть до температуры t? Считать температурный коэффициент сопротивления железа равным α.
Слайд 224
№3. К концам цепи, состоящей из последовательно включенных
термистора и резистора сопротивлением 1 кОм,
подано напряжение 20
В.
При комнатной температуре сила тока
в цепи была 5 мА. Когда термистор опустили в горячую воду, сила тока в цепи стала 10 мА. Во сколько раз изменилось
в результате нагрева сопротивление термистора?
Слайд 225
№4. Для определения температурного коэффициента сопротивления меди на
катушку медной проволоки подавали одно и то же напряжение.
При погружении этой катушки в тающий лед сила тока была
14 мА, а при опускании в кипяток сила тока стала 10 мА. Найти по этим данным температурный коэффициент сопротивления меди.
Слайд 226
№5. На сколько процентов изменится мощность, потребляемая электромагнитом,
обмотка которого выполнена из медной проволоки, при изменении температуры
от 0 до 30 °С?
Слайд 227
Электрический ток в полупроводниках
К содержанию
Слайд 228
Полупроводники –
вещества, удельное сопротивление которых имеет промежуточное
значение между удельным сопротивлением металлов
(10-6 – 10-8 Ом*м)
и
удельным сопротивлением диэлектриков
(108 – 1013 Ом*м).
Слайд 229
При низких температурах п/п ведёт себя как диэлектрик.
Слайд 230
Виды п/п (химия)
1. Элементарные: Ge, Si, С (алмаз),
В, Sn, Те, Se.
2. Соединения типа AIIIBV.
КР типа сфалерита.
3.
Соединения элементов VI группы
(О, S, Se, Те) с элементами I - V групп,
а также с переходными и редкоземельными
металлами.
4. Тройные соединения типа AIIBIVCV.
КР типа халькопирита.
5. Карбид кремния SiC - единственное
соединение, образуемое элементами IV
группы между собой.
6. Некристаллические (стеклообразные).
Слайд 231
Виды п/п (физика)
По характеру проводимости:
1. Собственная проводимость
2. Примесная
проводимость
По виду проводимости:
1. Электронные (n-тип)
n – negative, заряд
основных носителей – отрицательный
2. Дырочные (р-тип)
p – positive, заряд основных носителей – положительный
Слайд 232
Электронная проводимость –
проводимость п/п, обусловленная наличием
у
них свободных электронов.
Дырочная проводимость –
проводимость п/п, обусловленная движением
дырок.
Дырка – свободное энергетическое состояние в валентной зоне, имеющее единичный положительный заряд.
Слайд 233
Собственная проводимость – проводимость, обусловленная движением под действием
электрического поля одинакового числа свободных электронов и дырок, образовавшихся
вследствие перехода электронов п/п из валентной зоны в зону проводимости.
Слайд 234
Валентные электроны –
электроны, находящиеся на внешней (валентной)
оболочке атома.
Ковалентная связь –
связь, которая осуществляется парами валентных
электронов.
Каждый валентный электрон принадлежит двум атомам.
Слайд 235
Валентная зона –
самая верхняя из заполненных электронами
зон.
Зона проводимости –
ближайшая к валентной зоне свободная незаполненная
зона.
Запрещенная зона –
зона, в которой отсутствуют все носители зарядов (энергетическая щель).
Слайд 236
ΔW – энергия активации,
равная ширине запрещенной зоны;
появляется за счет температуры, облучения,
сильных электрических полей и
т.д.
При абсолютном нуле -273.15оС
зона проводимости пустая,
уровни валентной зоны полностью заполнены.
Под действием избыточной энергии ΔW некоторая часть электронов валентной зоны переходит
в зону проводимости.
Слайд 237
ni =pi – концентрации электронов и дырок
А – константа,
зависящая от температуры
W0 – ширина запрещённой зоны
k – коэффициент
Больцмана
T – абсолютная температура
Зависимость концентрации носителей заряда от температуры
Слайд 238
Примесная проводимость –
проводимость, обусловленная
внесением в их КР
примесей
(атомов посторонних химических элементов).
Виды:
Электронные
Дырочные
n-тип р-тип
Слайд 239
Донорные примеси–
примеси, легко отдающие электроны,
т.е. увеличивающие
число свободных электронов.
Это т.н. отдающие примеси.
Электронные полупроводники,
(полупроводники n-типа,
n-полупроводники) –
полупроводники с донорными примесями.
Слайд 240
Акцепторные примеси –
примеси, создающие дополнительную концентрацию дырок.
Это
т.н. принимающие примеси.
Дырочный полупроводник
(полупроводник p-типа,
р-полупроводник) –
полупроводник
с акцепторными примесями.
Слайд 241
n1 – концентрации носителей заряда
B – константа, не
зависящая от температуры
Wn – энергия ионизации примеси
k – коэффициент
Больцмана
T – абсолютная температура
Зависимость концентрации носителей заряда от температуры
Слайд 242
Электронно-дырочный переход
(n–p-переход) –
это область контакта двух п/п
с разными типами проводимости.
Суммарное сопротивление, приведённых в контакт п/п:
R
= Rn + Rnp + Rp
Слайд 243
П/п n-типа заряжается положительно,
п/п р-типа – отрицательно.
Образуется
слой толщиной l,
лишенный свободных носителей,
обладающий высоким сопротивлением
– запирающий слой,
который препятствует движению основных носителей заряда и не препятствует движению неосновных носителей заряда
(дрейфовый ток).
Слайд 244
Прямой р-n-переход
При прямом включении p-n-перехода Uвнешнее создает в переходе
поле, которое противоположно по направлению внутреннему диффузионному электрическому полю.
Напряженность
результирующего поля падает,
что сопровождается сужением запирающего слоя.
В результате этого большое количество
основных носителей зарядов получает возможность диффузионно переходить в соседнюю область.
Ток дрейфа при этом не изменяется, поскольку он зависит от количества неосновных носителей,
появляющихся на границах перехода.
Т.е. через переход будет протекать результирующий ток,
определяемый в основном диффузионной составляющей.
Диффузионный ток зависит от высоты потенциального барьера
и по мере его снижения увеличивается экспоненциально.
Слайд 245
Прямой р-n-переход
Повышенная диффузия носителей зарядов через переход
приводит
к повышению концентрации дырок в области n-типа
и электронов
в области p-типа.
Такое повышение концентрации неосновных носителей вследствие влияния внешнего напряжения, приложенного к переходу, называется инжекцией неосновных носителей.
Неравновесные неосновные носители диффундируют вглубь п/п
и нарушают его электронейтральность.
Восстановление нейтрального состояния п/п происходит за счет поступления носителей зарядов от внешнего источника.
Это является причиной возникновения тока во внешней цепи, называемого прямым током.
Слайд 246
Обратный р-n-переход
При включении p-n-перехода в обратном направлении внешнее обратное напряжение
создает электрическое поле, совпадающее по направлению с диффузионным, что
приводит к росту потенциального барьера
и увеличению ширины запирающего слоя.
Все это уменьшает диффузионные токи основных носителей.
Для неосновных носителей поле в p-n-переходе остается ускоряющим,
поэтому дрейфовый ток не изменяется.
Т.о. через переход будет протекать результирующий ток,
определяемый в основном током дрейфа неосновных носителей.
Поскольку количество дрейфующих неосновных носителей не зависит от приложенного напряжения (оно влияет только на их скорость),
то при увеличении обратного напряжения ток через переход стремиться к предельному значению IS, которое называется током насыщения.
Чем больше концентрация примесей доноров и акцепторов,
тем меньше ток насыщения.
С ↑T ↑ IS растет по экспоненциальному закону.
Слайд 247
Обратное
включение
р-n-перехода
Прямое
включение
р-n-перехода
Слайд 248
Полупроводниковый диод –
устройство, содержащее р-n-переход
и способное
пропускать ток в одном направлении и не пропускать
в
противоположном.
Слайд 249
Диод
(др.-греч. ди – два, одос – путь) —
электронный элемент, обладающий различной проводимостью в зависимости от направления
электрического тока.
Электроды диода носят названия
анод (+) и катод (-).
Слайд 254
Транзистор
(англ. transistor – транзистор) – п/п триод,
радиоэлектронный компонент из п/п материала,
способный
от небольшого входного сигнала управлять значительным током
в выходной
цепи, что позволяет его использовать для усиления, генерирования, коммутации и преобразования электрических сигналов.
Слайд 255
Средняя область кристалла называется
базой транзистора,
а две крайние
области кристалла, обладающие проводимостью противоположного базе типа, называются коллектором
и эмиттером.
Слайд 256
Транзисторы, в которых эмиттер и коллектор обладают дырочной
проводимостью,
а база – электронной, называются
транзисторами р-n-р-перехода.
Транзисторы,
в которых эмиттер и коллектор обладают электронной проводимостью,
а база – дырочной, называются
транзисторами n-р-n-перехода.
Слайд 257
Эмиттер
(лат. emitto – выпускаю) –
область п/п прибора, назначение
которой – инжекция носителей заряда в базу.
Инжекция
(лат. injectio – вбрасывание) – проникновение избыточных носителей заряда
в п/п под
действием электрического поля.
Коллектор
(англ. to collect – собирать) –
область транзистора, предназначенная главным образом для приема носителей заряда из базы.
Слайд 258
Применение транзисторов
Используется для ограничения силы тока, поступающего в
нагрузку,
и включается в разрыв между источником питания и
нагрузкой.
Т.е. транзистор представляет собой некий вариант полупроводникового резистора, сопротивление которого можно очень быстро изменять.
Слайд 259
Применение транзисторов
В усилительных схемах.
Работает, как правило, в
усилительном режиме.
В генераторах сигналов.
В зависимости от типа генератора транзистор может
использоваться либо в ключевом (генерация прямоугольных сигналов), либо в усилительном режиме (генерация сигналов произвольной формы).
В электронных ключах.
Слайд 260
Уолтер Хаузер Браттейн
(10.02.1902 – 13.10.1987)
Американский физик,
изобретатель транзистора.
Слайд 261
Джон Бардин (23.05.1908 – 30.01.1991)
Американский физик,
изобретатель
транзистора.
Слайд 262
Уильям Брэдфорд Шокли
(13.02.1910 – 12.08.1989)
Американский физик,
изобретатель плоскостного биполярного транзистора.
Слайд 263
16 декабря 1947 г. физик-экспериментатор
Уолтер Браттейн, работавший с
теоретиком
Джоном Бардином, собрал первый работоспособный точечный транзистор.
В январе
1948 г. Шокли изобрёл плоскостной биполярный транзистор, а затем создал научную теорию, объяснявшую его работу.
В 1956 г. за создание транзистора Джон Бардин, Уильям Брэдфорд Шокли и Уолтер Браттейн получили Нобелевскую премию.
Слайд 265
А1. Выберите фамилию нашего соотечественника, получившего Нобелевскую премию
за исследование полупроводников, использующихся в лазерах, средствах мобильной связи.
1)
Басов
2) Прохоров
3) Гинзбург
4) Алфёров
Слайд 266
Жорес Алфёров
(15.03.1930)
Советский и российский физик,
разработал полупроводниковую гетероструктуру.
Слайд 267
Жорес Иванович Алферов
и Герберт Кремер (учёный из
США)
открыли и создали быстродействующие опто- и микроэлектронные устройства
на базе полупроводниковых гетероструктур: быстродействующие транзисторы, лазерные диоды для систем передачи информации в оптоволоконных сетях, мощные эффективные светоизлучающие диоды, способные в будущем заменить лампы накаливания и т.д.
За это Шведская Королевская Академия наук удостоила их Нобелевской премии
по физике за 2000 г.
Слайд 268
А2. Идеальный р-n-переход присоединён через металлические контакты к источнику
тока так,
что к р-полупроводнику присоединена отрицательная клемма источника.
Если током неосновных носителей зарядов пренебречь, то ток
1) в p-области перехода обеспечивается в основном движением дырок, в n-области — электронов
2) в p-области перехода обеспечивается в основном движением электронов, в n-области — дырок
3) в p-области и n-области перехода обеспечивается в равной степени движением дырок и электронов
4) в p-области и n-области перехода не идёт
Слайд 269
C3. Чему примерно равна концентрация носителей заряда в полупроводнике
p-типа, если он получен добавлением трёхвалентного металла в германий
(число атомов примеси составляет 0.01% от числа атомов германия в кристалле). Собственной проводимостью германия можно пренебречь, плотность его считайте равной 5400 кг/м3. Молярная масса германия 0.0725 кг/моль.
Слайд 270
C4. В цепи сопротивление диодов в прямом направлении пренебрежимо
мало, а в обратном многократно превышает сопротивление резисторов. При
подключении к точке А положительного полюса, а к точке В отрицательного полюса батареи с ЭДС 12 В и пренебрежимо малым внутренним сопротивлением потребляемая мощность равна
7.2 Вт. При изменении полярности подключения батареи потребляемая мощность оказалась равной 14.4 Вт. Укажите условия
прохождения тока через диоды
и резисторы в обоих случаях и
определите сопротивление
резисторов в этой цепи.
Слайд 272
№1. Концентрация электронов проводимости в германии при комнатной
температуре n = 3*1019 м-3.
Какую часть составляет число
электронов проводимости от общего числа атомов?
Слайд 273
№2. Найти сопротивление полупроводникового диода в прямом и
обратном направлениях тока, если при напряжении на диоде 0.5
В сила тока 5 мА, а при напряжении 10 В сила тока 0.1 мА.
Слайд 274
№3. В усилителе, собранном на транзисторе по схеме
с общей базой,
сила тока в цепи эмиттера равна
12 мА,
в цепи базы 600 мкА. Найти силу тока
в цепи коллектора.
Слайд 275
№4. В вакуумном диоде электрон подходит к аноду
со скоростью 8 Мм/с.
Найти анодное напряжение.
Слайд 276
№5. В телевизионном кинескопе ускоряющее анодное напряжение равно
16 кВ, а расстояние от анода до экрана составляет
30 см. За какое время электроны проходят это расстояние?
Слайд 277
№6. В цепи сопротивление диодов в прямом направлении
пренебрежимо мало, а в обратном многократно превышает сопротивление резисторов.
При подключении к точке А положительного полюса, а к точке В отрицательного полюса батареи с ЭДС
12 В и пренебрежимо малым внутренним сопротивлением потребляемая мощность равна
4.8 Вт. При изменении полярности подключения батареи потребляемая мощность оказалась равной 14.4 Вт. Укажите условия
прохождения тока через диоды
и резисторы в обоих случаях и
определите сопротивление
резисторов в этой цепи.
Слайд 278
№7. Найти сопротивление полупроводникового диода в прямом
и
обратном направлениях тока,
если при напряжении на диоде 0.5
В сила тока 5 мА, а при напряжении 10 В сила тока 0.1 мА.
Слайд 279
№8. В схеме, изображенной на рисунке, определите ток
через идеальный диод D
и напряжение на диоде. Параметры схемы указаны
на рисунке, внутренними сопротивлениями батарей пренебречь.
Слайд 280
Когда диод открыт, то на нем происходит падение
напряжения. Это падение напряжения создается протекающим через диод так
называемым прямым током и зависит от величины этого тока.
Слайд 281
№9. На вход
электроцепи
подано с ИТ
постоянное
напряжение U.
Какие заряды окажутся на конденсаторах?
Какие заряды окажутся
на конденсаторах после изменения полярности напряжения? Диоды идеальные, а конденсаторами C1 и C2 первоначально не заряжены.
Слайд 282
1. До смены полярности конденсатор C1 не будет заряжен, а
на конденсаторе C2
установится заряд q2 = UC2.
2. После смены полярности возможны
два случая:
Слайд 283
№10. Считая
параметры
элементов цепи
известными, найти:
ток через
батарею
сразу после
замыкания ключа K;
2) количество теплоты, выделившееся в
схеме после замыкания ключа. Внутренним сопротивлением батареи пренебречь. Диоды D1 и D2 идеальные.
Слайд 284
1. Сразу после замыкания ключа K падение напряжения на диоде D2 равно
нулю. ЭДС батареи равна падению напряжения на резисторе сопротивлением R1,
а ток будет равен:
2. После замыкания ключа будет происходить зарядка последовательно соединенных конденсаторов емкостью C1 и С2. За время зарядки через батарею протечет заряд:
Слайд 285
Электрический ток в вакууме
К содержанию
Слайд 286
Вакуум (лат. vacuus – пустой) –
пространство, свободное от
вещества.
Вакуум –
состояние газа, при котором молекулы успевают пролететь
от одной стенки сосуда к другой, ни разу не испытав соударений друг с другом.
Слайд 287
Физический вакуум –
низшее (основное) энергетическое состояние квантованного
поля, обладающее нулевыми импульсом, моментом импульса и другими квантовыми
числами.
Технический вакуум –
состояние газа с низким давлением,
сильно разреженный газ.
Космический вакуум –
космическое пространство с очень низкой плотностью и давлением; является наилучшим приближением физического вакуума.
Слайд 288
Откачивая газ из сосуда, можно получить газ
с
очень малой концентрацией молекул.
Тогда для создания тока должен быть
источник заряженных частиц,
т.к. в вакууме нет носителей заряда!
Используют источник заряженных частиц, действие которого основано на свойстве тел, нагретых до высокой температуры,
испускать электроны.
Слайд 289
Нагрев необходим для того, чтобы энергии теплового движения
электрона было достаточно для преодоления сил кулоновского притяжения между
отрицательно заряженным электроном и индуцируемым им на поверхности металла положительным зарядом при удалении с поверхности.
Нагретый металлический электрод,
в отличие от холодного,
непрерывно испускает электроны.
Слайд 290
Термоэлектронная эмиссия –
явление испускания электронов нагретыми металлами
(эмиттерами)
в вакуум;
испарение электронов с поверхности металла.
Слайд 291
Томас Альва Эдисон
(11.02.1847 – 18.10.1931)
Американский изобретатель
и
предприниматель.
Слайд 292
Создал фонографа, усовершенствовал телеграф, телефон, киноаппаратуру (кинетоскоп).
Разработал один
из первых коммерчески успешных вариантов электрической лампы накаливания. Предложил использовать
в начале телефонного разговора слово «алло».
Открыл явление термоэлектронной эмиссии в 1883 г.
Слайд 293
В 1927 г. была экспериментально подтверждена двойственная природа
электрона:
с одной стороны он обладает свойствами частицы (имеет
определенную массу покоя),
с другой – его движение напоминает волну
и может быть описано определенной амплитудой, длиной волны, частотой колебаний и др.
Поэтому нельзя говорить о какой-либо определенной траектории движения электрона, можно лишь судить о той или иной степени вероятности его нахождения в данной точке пространства.
Слайд 294
Электрон представляют не в виде материальной точки, а
как бы "размазанным" по всему объему атома в виде
т.н. электронного облака, имеющего области сгущения и разрежения электрического заряда.
Слайд 295
Электронное облако –
модель состояния электрона в атоме.
Плотность участков облака
пропорциональна вероятности нахождения там электрона.
Слайд 296
Атомная орбиталь
(лат. orbita – путь, колея) –
область пространства определённой формы и размера в атоме,
в
которой наиболее вероятно пребывание электрона.
Орбиталь следует воспринимать как некое объемное тело, внутри которого электрон находится с вероятностью 95%.
Слайд 297
Буквенные обозначения атомных орбиталей произошли от описания спектральных
линий в атомных спектрах:
s (sharp) – резкая серия в атомных спектрах,
имеют форму шара
p (principal) – главная,
имеют форму гантели
d (diffuse) – диффузная,
имеют сложные формы
f (fundamental) – фундаментальная,
имеют сложные формы
Слайд 299
При ТЭ электроны образуют вокруг нагретого электрода электронное облако.
Электрод заряжается «+»,
под влиянием ЭП заряженного облака электроны
из облака частично возвращаются на электрод.
В равновесном состоянии число электронов, покинувших электрод в секунду,
равно числу электронов, возвратившихся
на электрод за это время.
Слайд 300
Чем ↑Т металла, тем ↑ρ электронного облака.
При соединении
положительного полюса ИТ
с холодным электродом (анод, +),
а отрицательного
– с нагретым (катод, -), вектор напряжённости ЭП будет направлен
к нагретому электроду.
Электроны частично покидают электронное облако и движутся к холодному электроду.
Устанавливается электрический ток.
Слайд 301
При противоположной полярности включения источника напряжённость поля направлена
от нагретого электрода к холодному.
ЭП отталкивает электроны облака
назад
к нагретому электроду.
Цепь оказывается разомкнутой.
Ток не устанавливается.
Слайд 302
Катодные лучи, «электронные пучки» –
поток электронов, излучаемый
катодом вакуумной трубки.
Слайд 303
Юлиус Плюккер
(16.06.1801 – 22.05.1868)
Немецкий математик и физик,
открывший катодные лучи.
Слайд 304
Его физические работы посвящены изучению магнетизма, электрических разрядов
в газах,
действия МП на эти разряды, спектров газов,
катодных лучей.
В 1855 г. он сконструировал трубки для
исследования спектров газов.
В 1859 г. установил, что спектр электрического газового разряда характеризует природу этого газа, обнаружил три первых линии в спектре водорода, исследовал флюоресценцию стекла трубки,
где происходит разряд.
В том же 1859 г. открыл катодные лучи и наблюдал
их отклонение под действием магнита.
Слайд 305
Уильям Крукс
(17.06.1832 – 04.04.1919)
Английский химик и физик,
создавший прообраз электронной
трубки.
Слайд 306
Установил, что катодные лучи распространяются линейно, но могут
отклоняться МП,
а при попадании катодных лучей на некоторые вещества
последние начинают светиться.
Открыл явление сцинцилляции. Изобрел радиометр и спинтарископ.
В 1861 г. он открыл прежде неизвестный элемент и назвал его таллием, а в 1895 г. впервые в лабораторных условиях выявил гелий.
Считается пионером в исследовании газоразрядных трубок, его исследования послужили основой для всей последующей работы по изучению плазмы.
Слайд 307
Трубка Крукса –
экспериментальная катодно-лучевая трубка, предназначенная для
исследования электрических разрядов при низких давлениях.
Была изобретена английским
физиком Уильямом Круксом в 1875 г.
Слайд 308
Жан Батист
Перрен
(30.09.1870 – 17.04.1942)
Французский физик,
определивший
заряд катодных лучей.
Слайд 309
В 1895 г. показал, что катодные лучи имеют корпускулярную природу и имеют
отрицательный электрический заряд.
Определил значение числа Авогадро
несколькими методами.
Объяснил источник солнечной
энергии – термоядерные реакции с участием водорода.
Проверил и установил, что броуновское движение в жидкостях вызвано движением молекул, и тем самым дано решающее доказательство действительного существования молекул и атомов.
Проводя свои опыты с гуммигутом (смолокамедь), сумел взвесить молекулы и атомы.
Слайд 310
Свойства электронных пучков
1. Электроны движутся по прямым линиям.
2.
Электронный пучок, попадая на мишень, передаёт ей часть Екин,
что вызывает её нагревание – электронная плавка в вакууме сверхчистых металлов.
3. При торможении быстрых электронов, попадающих на вещество, возникает рентгеновское излучение.
4. Некоторые вещества (стекло, сульфиды Zn и Cd), бомбардируемые электронами, светятся –люминофоры.
Слайд 311
Свойства электронных пучков
5. Отклоняются ЭП.
6. Отклоняются в
МП. Пролетая над северным полюсом магнита, электроны отклоняются влево,
а пролетая над южным, отклоняются вправо.
7. Электронные пучки обладают ионизирующей способностью.
8. Электронные пучки могут проходить сквозь очень тонкие металлические пластины толщиной 0.003 – 0.03 мм.
Слайд 312
Возможность управления электронным пучком с помощью ЭП или
МП и свечение покрытого люминофором экрана под действием пучка
применяют в электронно-лучевой трубке.
Слайд 313
В ЭЛТ, применяемой в телевизоре, управление пучком осуществляется
с помощью МП.
Это поле создают катушки, надетые на
горловину трубки.
Слайд 314
Цветной кинескоп содержит три
разнесённые электронные пушки
и
экран мозаичной структуры, составленный из люминофоров трёх типов
(красного,
синего и зелёного свечения).
Каждый электронный пучок возбуждает люминофоры одного типа, свечение которых
в совокупности даёт на экране цветное изображение.
Слайд 316
А1. Электронная пушка создаёт пучок электронов в стеклянной вакуумированной
камере. Все электроны, покинувшие раскалённый катод пушки, покидают катод
и ударяются в экран электронно-лучевой трубки. Если увеличить ускоряющее напряжение в пушке в 2 раза, то сила тока, идущего в вакууме через трубку
1) не изменится
2) возрастёт примерно в раза
3) возрастёт примерно в 2 раза
4) возрастёт примерно в 4 раза
Слайд 317
А2. Вакуумный диод, у которого анод («+») и катод
(«-») – параллельные пластины, работает в режиме, когда между
током и напряжением выполняется соотношение I = aU3/2
(где а – некоторая постоянная величина). Линейная зависимость тока от напряжения (закон Ома) нарушается из-за
1) свойств электронного пучка
2) появления дополнительных носителей тока
3) того, что свойства анода и катода разные
4) движения электронов в вакууме
Слайд 318
Электрический ток в жидкостях
К содержанию
Слайд 319
Электролитическая диссоциация –
распад молекул на ионы под влиянием
электрического поля
полярных молекул воды.
Степень диссоциации –
доля в растворённом
веществе молекул,
распавшихся на ионы;
зависит от температуры, концентрации раствора и электрических свойств растворителя.
Слайд 320
Если сосуд с раствором электролита включить в электрическую
цепь,
то «-» ионы начнут двигаться к аноду (+),
а «+» ионы – к катоду (-).
Слайд 321
Ионная проводимость –
проводимость водных растворов или расплавов
электролитов, которая осуществляется ионами.
Жидкие металлы обладают электронной проводимостью.
Слайд 322
Электролиз –
процесс выделения на электроде вещества, связанный
с окислительновосстановительными реакциями.
Слайд 323
масса выделившегося вещества
масса одного иона
число ионов, достигших электрода
за время Δt
заряд иона, который определяется валентностью n атома
Слайд 324
Закон электролиза Фарадея
Масса вещества, выделившегося при электролизе на
электродах,
прямо пропорциональна произведению силы тока и времени его
прохождения через электролит.
Слайд 325
Электрохимический эквивалент –
показывает массу вещества, которая выделится на
электроде при протекании через электролит заряда в 1 Кл.
Слайд 328
Применение электролиза
Рафинирование металлов (metal refining) –
очистка черновых металлов
от примесей.
Очистка меди:
на катоде оседает чистая
медь, анод расходуется
и истощается, примеси
остаются в электролите,
могут осесть на дно.
Слайд 329
Черновые ( первичные) металлы –
промежуточные продукты в цветной
металлургии, представляющие собой
цветные металлы
(Cu, Ni, Pb, Sn, Zn, Cd и др.)
с содержанием примесей (1 – 4%), получаемые при плавке руд или
рудных материалов.
Слайд 330
Применение электролиза
Электрометаллургия –
методы получения металлов,
основанные на
электролизе,
т. е. выделении металлов из растворов или расплавов
их соединений при пропускании через них постоянного электрического тока.
Применяют для получения очень активных металлов – щелочных, щелочноземельных
и алюминия, а также производства легированных сталей.
Слайд 331
Гальваностегия –
электрохимический процесс нанесения на изделие защитного
или (и) декоративного слоя другого металла, более устойчивого в
механическом и химическом отношении.
Например, сталь покрывают хромом,
медь – никелем или серебром.
Слайд 332
Гальванопластика –
получение с помощью электролиза точных копий
рельефных изделий.
Слайд 333
Борис Семёнович Якоби
(21.09.1801 – 27.02.1874)
Немецкий и русский
физик,
«отец» гальванопластики.
Слайд 334
Урождённый Moritz Hermann von Jacobi
прославился открытием
гальванопластики в
1838 г..
Изобрёл первый в мире электродвигатель с непосредственным вращением рабочего
вала.
В 1839 г. сконструировал телеграфный аппарат, печатающий буквы; вместо мультипликатора использовался электромагнит, приводивший при помощи системы рычагов в действие карандаш.
Внес выдающийся вклад в строительство линий электромагнитного телеграфа и в решение вопроса об устойчивости и надежности телеграфирования.
Слайд 335
Электрофорез –
физиотерапевтический метод электротерапии, заключающийся в сочетанном воздействии
на организм гальванизации
(постоянного тока малой силы и напряжения)
и лекарственных препаратов.
Слайд 337
А1. Какими носителями заряда создаётся электрический ток в растворах
и расплавах электролитов?
1) только электронами
2)
электронами и дырками
3) только ионами
4) электронами и ионами
Слайд 338
А2. Известно, что раствор соляной кислоты в воде проводит
электрический ток. Это объясняется тем, что в растворе кислоты
присутствуют
1) свободные ионы
2) свободные электроны
3) дырки
4) атомы металлов
Слайд 339
А3. Известно, что раствор поваренной соли в воде хорошо
проводит электрический ток, а раствор сахара в воде –
плохо. Это объясняется тем, что при растворении соли в воде появляются
1) положительные ионы, а при растворении сахара — отрицательные ионы
2) свободные ионы, а при растворении сахара — электроны
3) свободные ионы, а при растворении сахара свободные ионы не появляются
4) появляются электроны, а при растворении сахара электроны не появляются
Слайд 341
№1. Проводящая сфера радиусом R = 5 см
помещена в электролитическую ванну, наполненную раствором медного купороса.
Насколько
увеличится масса сферы, если отложение меди длится 30 мин,
а электрический заряд, поступающий
на каждый квадратный сантиметр поверхности сферы за 1 с, q = 0.01 Кл?
Молярная масса меди 0.0635 кг/моль.
Слайд 342
№2. При электролизе, длившемся в течение одного часа,
сила тока была равна 5 А. Чему равна температура
выделившегося атомарного водорода,
если при давлении, равном 105 Па,
его объём равен 1.5 л? Электрохимический эквивалент водорода 1*10-8 кг/Кл.
Слайд 343
№3. При никелировании изделия в течение 1 ч
отложился слой никеля толщиной
0.01 мм. Определите плотность тока,
если молярная масса никеля 0.0587 кг/моль,
валентность n = 2, плотность никеля
8900 кг/моль.
Слайд 344
№4. Определите электрическую энергию, затраченную на получение серебра
массой 200 г, если КПД установки 80%,
а электролиз
проводят при напряжении
20 В. Электрохимический эквивалент серебра равен 1.118*10-6 кг/Кл.
Слайд 345
№5. При силе тока 1.6 А на катоде
электролитической ванны за 10 мин отложилась медь массой 0.316
г. Определите электрохимический эквивалент меди.
Слайд 346
№6. Две одинаковые электролитические ванны (А и В)
наполнены раствором медного купороса. Концентрация раствора в ванне А
больше, чем в ванне В.
В какой из ванн выделится больше меди, если их соединить последовательно? параллельно?
Слайд 347
№7. Найти электрохимический эквивалент родия Rh.
Слайд 348
№8. При никелировании на каждый
1 дм2 поверхности никелируемого
изделия подают силу тока 0.4 А. За какое время
на изделие будет нанесен слой никеля толщиной 0.02 мм?
Слайд 349
№9. Какое количество электроэнергии
(в МДж) расходуется на
получение 1 кг алюминия, если электролиз ведется при напряжении
9 В, а КПД установки 50%? Электрохимический эквивалент алюминия 9*10-8 кг/Кл.
Слайд 350
№10. При электролизе медного купороса расходуется мощность 45
Вт.
В течение 60 мин выделяется 10 г меди.
Определите сопротивление электролита.
Слайд 351
№11. Получение алюминия электролитическим способом ведется при напряжении
4.5 В. Какова мощность тока, при помощи которого можно
получить
200 кг алюминия за сутки?
Слайд 352
Электрический ток в газах
К содержанию
Слайд 353
Газовый разряд –
это прохождение электрического тока через
газовую среду под действием ЭП, сопровождающееся изменением состояния газа
(ионизация, перераспределение носителей и т.п.).
Слайд 354
Ионизация –
процесс распада атомов и молекул на
ионы и электроны.
Ионизацию вызывают:
высокая температура,
ультрафиолетовые лучи,
рентгеновские лучи, γ - лучи и
т. п.
Слайд 355
При обычных условиях газы почти полностью состоят из
нейтральных атомов или молекул, являются диэлектриками.
При ионизации в
газе могут образовываться отрицательные ионы, которые появляются благодаря присоединению электронов
к нейтральным атомам.
Чем ↑T, тем больше образуется ионов.
«–» заряд переносится в основном не отрицательными ионами, а электронами.
Слайд 356
Рекомбинация заряженных частиц –
процесс образования из ионов и электронов
нейтральных атомов и молекул.
Слайд 357
Виды разрядов:
Самостоятельный –
разряд, происходящий без действия внешнего
ионизатора.
Несамостоятельный –
происходит под действием внешнего ионизатора.
Слайд 358
Несамостоятельный разряд
Газ в трубке ионизирован,
на электроды подаётся
напряжение U,
в трубке возникает ток I.
При ↑U
↑I.
Когда все заряженные частицы,
образующиеся за секунду,
достигают за это время электродов,
ток достигает насыщения Iн.
Если действие ионизатора прекращается,
то прекращается и заряд, т.е. I = 0.
Слайд 359
Самостоятельный разряд
При некотором значении напряжения Uпробоя сила тока
снова возрастает.
Ионизатор уже не нужен.
Электрический пробой газа
–
переход несамостоятельного газового разряда в самостоятельный.
Слайд 360
Свободный электрон, образовавшийся благодаря действию внешнего ионизатора,
начинает
двигаться к аноду,
а положительный ион – к катоду.
На
своём пути электрон встречает ионы и нейтральные атомы.
В промежутках между двумя последовательными столкновениями кинетическая энергия электрона увеличивается за счёт работы сил ЭП.
Слайд 361
Если кинетическая энергия электрона превышает работу Ai
которую
нужно совершить,
чтобы ионизовать нейтральный атом,
то при столкновении
электрона
с атомом происходит
ионизация электронным ударом –
процесс выбивания быстродвижущимся свободным электроном при соударении
у нейтрального атома одного или
нескольких электронов.
Слайд 362
При ионизации электронным ударом
вместо одной заряженной частицы
появляются три – ион и два электрона,
этот процесс
получил название
ионная (электронная) лавина.
Слайд 363
Одна ионизация электронным ударом не может обеспечить длительный
самостоятельный разряд,
электроны движутся по направлению к аноду
и
по достижении его «выбывают из игры».
Для существования разряда необходима эмиссия электронов с катода:
удары о катод быстрыми ионами,
нагрев катода до высокой температуры.
Электронная эмиссия
(лат. emissio – выпуск) –
явление испускания электронов из твёрдых тел или жидкостей.
Слайд 364
Типы самостоятельного газового разряда
1. Тлеющий: при низких давлениях
наблюдается в газосветных трубках и газовых лазерах (лампы дневного
света).
2. Искровой: при нормальном давлении и высокой напряженности ЭПЕ (молния).
3. Коронный: при нормальном давлении в неоднородном ЭП (огни святого Эльма).
4. Дуговой: возникает между близко сдвинутыми электродами - большая плотность тока, малое напряжение между электродами (в прожекторах, проекционной киноаппаратуре, сварка, ртутные лампы).
Слайд 365
Тлеющий разряд в люминесцентных лампах
Открыл М. Фарадей
в 1831-1835 гг.
Лампы дневного света представляют собой запаянную
с обоих
концов стеклянную трубку,
изнутри покрытую тонким слоем люминофора.
Сама лампа заполнена инертным газом (Ar)
при очень низком давлении.
Внутри лампы содержится небольшое количество ртути, которая, нагреваясь, превращается в ртутные пары.
Люминесцентные лампы – это те же лампы накаливания,
но принцип свечения в них базируется на разогреве вольфрамового элемента,
а электрический разряд в смеси инертных газов и паров ртути, который содержится в стеклянной колбе, вызывает излучение в УФ-спектре, которое поглощается люминофором.
Слайд 366
Искровой разряд
Молния –
гигантский электрический искровой разряд в атмосфере,
обычно может происходить
во время грозы, проявляющийся яркой вспышкой света и сопровождающим её громом.
Сила тока в
разряде молнии на Земле достигает
10 – 500 тысяч ампер, напряжение – от десятков миллионов до миллиарда вольт.
Слайд 367
Обычно нижняя часть облака несёт «–» заряд,
а
верхняя – «+», что делает систему облако-земля подобной гигантскому
конденсатору.
Когда разность электрических потенциалов становится достаточно большой,
между землёй и облаком или между двумя частями облака происходит разряд.
Свечение молнии вызывается ионизацией молекул воздуха на пути молнии теми же механизмами,
какими возбуждается свечение
неоновых рекламных трубок.
Слайд 368
Фигуры Лихтенберга –
картины распределения искровых каналов, образующиеся
на поверхности твёрдого диэлектрика при скользящем искровом разряде.
В искровых каналах сильного
разряда возникают
высокие давления и температуры,
которые деформируют поверхность диэлектрика, запечатлевая на ней фигуры Лихтенберга.
В слабых разрядах фигуры Лихтенберга соответствуют избирательной поляризации диэлектрика,
и их можно сделать видимыми, посыпая поверхность диэлектрика специальным порошком
либо проявляя фотопластинку, подложенную во время разряда под слой диэлектрика.
Слайд 369
Георг Кристоф Лихтенберг
(01.07.1742 – 24.02.1799)
Немецкий учёный
и публицист,
открывший электрические фигуры, названные его именем.
Слайд 370
Коронный разряд
Огни святого Эльма или Огни святого Элмо
разряд в
форме светящихся пучков или кисточек, возникающий на острых концах
высоких предметов (башни, мачты, острые вершины скал,
одиноко стоящие деревья),
при большой напряжённости ЭП в атмосфере.
Они образуются в моменты, когда напряжённость ЭП в атмосфере у острия достигает величины порядка 500 В/м и выше, что чаще всего бывает
во время грозы или при её приближении,
и зимой во время метелей.
Название явление получило от имени святого Эльма – покровителя моряков в католицизме.
Слайд 371
Дуговой разряд
Электрическая дуга или вольтова дуга.
Является частным случаем четвёртой
формы состояния вещества (плазмы)
и состоит из ионизированного,
электрически
квазинейтрального газа.
Присутствие свободных электрических зарядов обеспечивает проводимость электрической дуги.
Вследствие высокой температуры электроды дуги испускают ослепительный свет.
Потребляет всего около 0.3 Вт на каждую свечу, поэтому экономичнее ламп накаливания.
Электрическая дуга применяется для сварки металлических деталей (дуговая электросварка ).
Слайд 372
Василий Владимирович Петров
(08.07.1761 – 22.07.1834)
Русский физик-экспериментатор,
электротехник-самоучка.
Слайд 373
В 1802 г. открыл явление электрической дуги и доказательство возможности её практического
применения для целей плавки, сварки металлов, восстановления их из
руд и освещения.
Исследовал свойства батареи как источника тока и показал, что её действие основано на химических процессах между металлами и электролитом.
Впервые употребил термин сопротивление,
как физической величины, характеризующей свойства вещества препятствовать прохождению электрического тока.
В опытах по электролизу первым обратил внимание на различные свойства полюсов батареи, поставив вопрос: «определить направление движения гальвани-вольтовской жидкости».
Слайд 374
Павел Николаевич Яблочков
(02.09.1847 – 19.03.1894)
Русский электротехник, военный инженер,
изобретатель
и предприниматель.
Слайд 375
Создал электромагнит оригинальной конструкции: применил обмотку из медной ленты,
поставив
её на ребро по отношению к сердечнику.
В 1875 г. во время
одного из опытов по электролизу получил электрическую дугу.
В 1876 г. Яблочков завершил разработку конструкции электрической свечи и получил на неё французский патент.
Слайд 376
Свеча Яблочкова состоит из двух угольных блоков,
примерно
6*12 мм в сечении, разделённых инертным материалом, вроде гипса или каолина (белая глина).
На верхнем конце закреплена перемычка из тонкой проволоки или угольной пасты.
Конструкция собрана и закреплена вертикально
на изолированном основании.
При подключении свечи к источнику тока,
предохранительная проволока на конце сгорала, поджигая дугу, которая, сгорая,
постепенно «съедала» электроды и разделительный гипсовый слой.
Первые свечи питались переменным током от генератора Грамма.
Слайд 377
Плазма
(гр. plasma – вылепленное, оформленное)
– частично или
полностью ионизованный газ, в котором локальные плотности положительных и
отрицательных зарядов практически совпадают;
система в целом является электрически нейтральной.
Была открыта в 1879 г.
Уильямом Круксом.
Слайд 378
Ирвинг Ленгмюр
(31.01.1881 – 16.08.1957)
Американский химик, описавший четвёртое состояние
вещества,
давший ему название «плазма».
Слайд 379
Изобрёл в 1916 г. ртутный высоковакуумный насос.
Вывел уравнение изотермы адсорбции,
известного как уравнение Ленгмюра.
Описал химическую валентность как зависящую от заполнения электронами электронной «оболочки»,
которая окружает атомное ядро.
Ввёл термин «плазма». Разработал теорию электронной температуры и способ измерения электронной температуры и ионной плотности с помощью специального электрода – зонда Ленгмюра.
Совместно с Тонксом открыл волны электронной плотности в плазме, известные теперь как волны Ленгмюра.
Слайд 380
Виды плазмы по происхождению:
Искусственно созданная
(электрическая дуга,
светящаяся сфера
ядерного взрыва)
Земная природная
(молния, Огни святого Эльма,
северное сияние, пламя)
Космическая и астрофизическая
(звёзды,
солнечный ветер,
космическое пространство)
Слайд 381
Виды плазмы по температуре:
Низкотемпературная
(температура меньше миллиона K)
Высокотемпературная
(температура миллион
K и выше)
Слайд 382
Свойства плазмы
1. Сильное взаимодействие с внешними ЭП и
МП, связанное с ее высокой электропроводностью;
2. Специфическое коллективное взаимодействие
частиц плазмы, осуществляющееся через усредненные ЭП и МП, которые создают сами эти частицы;
3. Ведет себя как своеобразная упругая среда, в которой легко возбуждаются и распространяются различного рода колебания и волны;
4. Во внешнем МП плазма ведет себя как диамагнитная среда;
5. Удельная электрическая проводимость полностью ионизованной плазмы не зависит от плотности плазмы и увеличивается с ростом термодинамической температуры, пропорционально.
Слайд 383
Плазма в природе
Около 99% части вещества Вселенной –
плазма. Вследствие высокой температуры Солнце и другие звёзды состоят
в основном из полностью ионизованной плазмы.
Из плазмы состоит и межзвёздная среда, заполняющая пространство между звёздами и галактиками.
Плотность межзвёздной среды очень мала –
в среднем менее одного атома на 1 см3.
Ионизация атомов межзвёздной среды вызывается излучением звёзд и космическими лучами –
потоками быстрых частиц, пронизывающими пространство Вселенной по всем направлениям.
В отличие от горячей плазмы звёзд температура межзвёздной плазмы очень мала.
Слайд 384
Плазма в природе
Верхний слой атмосферы на высоте 100
– 300 км представляет собой ионизованный газ – ионосферу.
Ионизация воздуха в верхнем слое атмосферы вызывается преимущественно излучением Солнца и потоком заряженных частиц, испускаемых Солнцем. Выше ионосферы простираются радиационные пояса, также состоящие из плазмы.
Слайд 386
А1. Высокая степень ионизации ионосферы определяется
1) температурой
2) ионизацией за
счёт соударений молекул
3) солнечным коротковолновым излучением
4) замедленными процессами рекомбинации
Слайд 387
А2. Плазма обладает
1) малой электропроводностью, так как суммарный заряд
в малом объёме равен нулю
2) устойчивостью
3) большим числом электронов
по сравнению с числом ионов
4) большой электропроводностью
Слайд 389
Требования безопасности для учащихся во время выполнения лабораторных
работ по электричеству
1. При выполнении лабораторной работы ученики:
соблюдают
в классе дисциплину и тишину;
не делают резких движений руками, чтобы не зацепить или не уронить приборы.
2. В течение урока на столе учащегося находятся только:
тетрадь для лабораторных работ;
письменные и чертёжные принадлежности;
учебник физики;
устройства, приборы и другое оборудование для лабораторной работы.
3. Учащийся без разрешения учителя физики не касается устройств и приборов, не берёт оборудование.
Слайд 390
Требования безопасности для учащихся во время выполнения лабораторных
работ по электричеству
4. Запрещено использовать ученикам оборудование, приборы, устройства,
провода с открытыми токоведущими частями.
5. Производить сборку электрических цепей, переключение их, подсоединение, монтаж и ремонт электрических устройств только при отключенном источнике питания.
6. При сборке электрических цепей, провода располагают аккуратно, не запутывая между собой, наконечники проводов плотно зажимаются клеммами.
7. Вольтметр подключается в цепь параллельно, амперметр – последовательно. Подключать амперметр непосредственно к источнику тока НЕЛЬЗЯ!
Слайд 391
Требования безопасности для учащихся во время выполнения лабораторных
работ по электричеству
8. По окончании лабораторной работы, ученик приводит
в порядок свое рабочее место, аккуратно собирает и складывает приборы и оборудование в предлагаемый лоток.
9. В случае обнаружения неисправности приборов сообщить учителю.
10. При получении травмы и при возникновении аварийной ситуации во время лабораторной работы, сообщить учителю и действовать строго по указанию учителя.
Слайд 392
Выставление оценки за лабораторную работу
5 – всё выполнено
(верное оформление, выполнены тренировочные задания, записаны формулы, таблицы заполнены,
графики построены, все расчеты верны, есть вывод)
4 – есть мелкие недочёты (выполнена половина тренировочных заданий, нет формул, расчеты или график не совсем верны, нет вывода)
3 – есть серьезные недочеты (выполнена треть тренировочных заданий, оформление неточное, расчеты и график неверны, нет вывода)
2 – работа не выполнена (тетрадь не сдана, нет ни оформления, ни расчетов, ни вывода)
Слайд 393
Лабораторная работа
«Последовательное и параллельное соединение проводников»
Цель: проверить основные
закономерности последовательного и параллельного соединений проводников (резисторов), а также
справедливость формул для определения эквивалентного сопротивления.
Оборудование: источник тока (ИТ), резисторы, амперметр, вольтметр, реостат, соединительные провода, ключ.
Слайд 395
Практическая часть
1. Соберите схему, состоящую из соединённых последовательно
источника тока, реостата, амперметра, одного резистора.
2. Подключите к точкам
С и D вольтметр параллельно резистору. Замкните цепь и измерьте силу тока I1 и напряжение U1.
3. Замените первый резистор вторым и измерьте силу тока I2 и напряжение U2.
Слайд 396
Практическая часть
4. Подключите между точками С и D
оба резистора последовательно. Параллельно им подключите вольтметр. Измерьте силу
тока I3 и напряжение U3.
5. Соедините резисторы параллельно, подключите их между точками С и D, затем параллельно им подключите вольтметр. Измерьте силу тока I4 и напряжение U4.
Слайд 397
Практическая часть
6. Результаты измерений запишите в таблицу.
7. Проведите
расчёты и заполните таблицу.
Слайд 398
8. Вычислите абсолютную погрешность измерений.
ΔиA – абсолютная инструментальная
погрешность,
определяемая конструкцией прибора.
ΔоA – абсолютная погрешность отсчета,
равная
половине цены деления.
ΔA – максимальная абсолютная погрешность прямых
измерений; складывается из абсолютной инструментальной
погрешности и абсолютной погрешности отсчета при
отсутствии других погрешностей: ΔA =ΔиA + ΔоA
Практическая часть
Слайд 399
9. Вычислите относительную погрешность измерений.
10. Вычислите абсолютную погрешность
косвенных измерений.
11. Запишите вывод по цели, оценив полученные
результаты своей работы.
Практическая часть
Слайд 400
Лабораторная работа
«Измерение ЭДС и внутреннего сопротивления источника тока»
Цель:
научиться измерять ЭДС источника тока и косвенными измерениями определять
его внутреннее сопротивление.
Оборудование: аккумулятор или батарейка, вольтметр, амперметр, реостат, ключ.
Слайд 401
Теоретическая часть
При разомкнутом ключе ЭДС источника тока равна
напряжению на внешней цепи.
Внутреннее сопротивление источника тока можно измерить
косвенным путём,
сняв показания амперметра и вольтметра
при замкнутом ключе.
Слайд 402
Практическая часть
1. Соберите электрическую цепь по схеме.
2. Измерьте
ЭДС источника тока.
3. Снимите показания амперметра и
вольтметра при
замкнутом ключе для
трёх положений движка реостата и
вычислите r.
4. Результаты измерений и вычислений запишите в таблицу.
Слайд 403
5. Вычислите абсолютную погрешность измерений.
ΔиA – абсолютная инструментальная
погрешность,
определяемая конструкцией прибора.
ΔоA – абсолютная погрешность отсчета,
равная
половине цены деления.
ΔA – максимальная абсолютная погрешность прямых
измерений; складывается из абсолютной инструментальной
погрешности и абсолютной погрешности отсчета при
отсутствии других погрешностей: ΔA =ΔиA + ΔоA
Практическая часть
Слайд 404
5. Вычислите абсолютную погрешность измерений.
Определение абсолютной инструментальной погрешности
прибора
по его классу точности – γ (%):
Для случая использования цифровых
приборов –
они не имеет погрешности отсчёта показаний!
Практическая часть
Слайд 405
6. Вычислите относительную погрешность измерений.
7. Вычислите абсолютную погрешность
косвенных измерений.
8. Запишите вывод по цели, оценив полученные
результаты своей работы.
Практическая часть
Слайд 415
Диэлектрическая проницаемость вещества
Слайд 416
Сплавы
Сталь – сплав железа с углеродом (0,1-2,14 %).
Чугун – сплав
железа с углеродом (>2,14 %).
Латунь – сплав на основе меди, где основным
легирующим компонентом является цинк, иногда с добавлением олова, никеля, свинца, марганца, железа и других элементов.
Бронза – сплав меди, обычно с оловом в качестве основного компонента.
Константан – сплав на основе меди (~59 %) с добавкой никеля (39-41 %) и марганца (1-2 %).
Никелин – сплав меди (65-67 % ) с никелем (25-35 % ) с примесями марганца
(0,4-0,6 % ), железа и цинка.
Манганин – сплав на основе меди (~85 %) с добавкой марганца (11,5-13,5 %) и никеля (2,5-3,5 %).
Нихром – общее название группы сплавов, состоящих из никеля (55-78 %), хрома(15-23 %), с добавками марганца, кремния, железа, алюминия.
Фехраль – сплав на основе железа состоящий из хрома (12-27 %), алюминия
(3,5-5,5 %), кремния (1 %), марганца (0,7 %), остальное - железо.
Эбонит – высоко-вулканизированный каучук с большим содержанием серы
(29–51 %).
Хромаль – сплав железа с хромом (17-30%) и алюминия (4,5-6,0 %).
Фарфор – получают высокотемпературным обжигом крупнодисперсной смеси каолина, кварца, полевого шпата и пластичной глины.
Слайд 419
Температурный коэффициент сопротивления
Слайд 421
Физика. 10 класс: учеб, для общеобразоват. организаций
с прил. на электрон, носителе : базовый уровень /
Г. Я. Мякишев, Б. Б. Буховцев, Н. Н. Сотский; под ред. Н. А. Парфентьевой. — М. : Просвещение, 2014. — 416 с. : ил. — (Классический курс). — ISBN 978-5-09-028225-3.
Краткий конспект по электродинамике
znaemfiz.ru/fizika-v-shkole/elektrodinamika
Открытая Физика 2.6. Часть II 1. Электродинамика
physics.ru/textbook1/content.html
Образовательный портал для подготовки к ЕГЭ
phys-ege.sdamgia.ru/?redir=1
Какой ток в розетке – постоянный или переменный?
obelektrike.ru/posts/kakoj-tok-v-rozetke-postojannyj-ili-peremennyj/
Короткое замыкание
www.ruselectronic.com/news/korotkoje-zamykanije/
Электрические схемы
studopedia.ru/10_121893_uroven-v.html
Кочеров Г.Г. Расчёт электрических цепей
www.alsak.ru/item/344-7.html
Сопротивление куба
yourtutor.info/сопротивление-куба
Виды предохранителей
electricalschool.info/main/osnovy/1563-vidy-predokhranitelejj.html
Действие электрического тока на человека
www.compancommand.com/index/ehlektrobezopasnost/0-387
electricvdome.ru/electrobezopastnost/deystvie-elektricheskogo-toka-na-cheloveka.html
Законы Кирхгофа
www.physics.ru/courses/op25part2/content/chapter1/section/paragraph10/theory.html#.WQ7pomnyhu0
www.sxemotehnika.ru/zhurnal/zakony-kirkhgofa.html
Слайд 422
Полупроводники
ru.wikipedia.org/wiki/Полупроводники
И.В. Яковлев. Полупроводники
ege-study.ru/ege-fizika/poluprovodniki/
Полупроводниковый диод
hightolow.ru/diode1.php
Правильно ли
интерпретирован опыт Стюарта-Толмена?
a-shestopalov.livejournal.com/194959.html
Полупроводниковые материалы
ftemk.mpei.ac.ru/ctl/pubs/etm_expr/09.htm
Термометр сопротивления
temperatures.ru/pages/termometry_soprotivleniya
Термистор
home.roboticlab.eu/ru/examples/sensor/thermistor
Сверхпроводимость
elementy.ru/bookclub/chapters/430825/430828
www.krugosvet.ru/enc/nauka_i_tehnika/tehnologiya_i_promyshlennost/SVERHPROVODIMOST.html?page=0,0
В.В. Курин. Физика сверхпроводников. Вводный
курс
www.pnn.unn.ru/UserFiles/lectures/Kurin_Physics_of_Superconductors_Introductory_Course.pdf
Применение явления сверхпроводимости
ido.tsu.ru/schools/physmat/data/res/SPF/uchpos/text/5_6.html
Температурный коэффициент сопротивления
ru.solverbook.com/spravochnik/koefficienty/temperaturnyj-koefficient-soprotivleniya/
Транзистор
www.physbook.ru/index.php/Т._Транзистор
Применение транзисторов
www.radiochip.ru/fabrra/t1.html
Двойственная природа электрона
www.medkurs.ru/lecture1k/chemistry/qc14/2854.html
Слайд 423
Квантовые числа электрона
chemistry.ru/course/content/chapter2/section/paragraph2/theory.html#.WQwjh2nyhu0
Устройство и принципа работы диода
meandr.org/archives/23099
ЭЛТ
studopedia.info/7-90693.html
Устройство кинескопа
yunc.org/Кинескоп
Электролиз
www.alhimik.ru/teleclass/konspect/konsp6-04.shtml
Применение электролиза
www.physbook.ru/index.php/Т._Применение_электролиза
Рафинирование металлов
metallurgicheskiy.academic.ru/9826/рафинирование_металлов
Электрометаллургия
www.metaljournal.com.ua/electrometallurgy/
Гальваностегия
yaslesar.ru/galvanostegiya.html
Гальванопластика/гальваностегия
www.pallan.ru/electroforming.html
Электрофорез – что это?
physiatrics.ru/100026-elektroforez-chto-eto/
Восстановление деталей
гальваническим и химическим наращиванием материала
www.studfiles.ru/preview/2069495/page:44/
Ионизация и рекомбинация
www.physbook.ru/index.php/SA._Ток_в_газах
Электрический ток в газах. Электрический ток в вакууме
globuss24.ru/doc/yalektricheskiy-tok-v-gazah-yalektricheskiy-tok-v-vakuume
Слайд 424
Типы разрядов
ens.tpu.ru/POSOBIE_FIS_KUSN/%DD%EB%E5%EA%F2%F0%EE%F1%F2%E0%F2%E8%EA%E0.%20%CF%EE%F1%F2%EE%FF%ED%ED%FB%E9%20%D2%EE%EA/08-4.htm
Виды самостоятельного разряда и их техническое использование
www.physbook.ru/index.php/Т._Виды_разряда
Эволюция
источников света
shine.ru/company/blog/istoriya-sozdaniya-lamp/
Плазма
ru.wikipedia.org/wiki/Плазма
Вездесущая плазма: Четвертое состояние вещества
www.popmech.ru/science/10150-vezdesushchaya-plazma-chetvertoe-sostoyanie-veshchestva/
Глоссарий электротехнических терминов
remont220.ru/termin.php
Виртуальные
лабораторные работы
barsic.spbu.ru/www/lab_dhtml/
Л/р «Измерение ЭДС и внутреннего сопротивления источника тока»
Л/р «Измерение удельного сопротивления проводника»
Л/р «Изучение последовательного соединения проводников»
Л/р «Изучение параллельного соединения проводников»
Л/р «Определение заряда электрона»
www.all-fizika.com/article/index.php?id_article=110
Л/р «Изучение трансформатора»
seninvg07.narod.ru/004_fiz_lab.htm
Л/р «Регулирование силы тока»
Л/р «Измерение сопротивления»
Л/р «Измерение силы тока»
Л/р Измерение напряжения»