Prezentacja przewodnictwa elektrycznego różnych substancji. Prezentacja na temat „prąd elektryczny w różnych mediach”

Aby wytworzyć prąd elektryczny w ośrodku, konieczne jest: - obecność w tym ośrodku naładowanych cząstek; - zewnętrzne pole elektryczne. Warunki te są spełniane w różny sposób w różnych środowiskach. Rozważmy niektóre z nich: - metale; - płyny; - gazy. Prąd elektryczny w cieczach

Nazywa się roztworami soli, kwasów i zasad, które mogą przewodzić prąd elektryczny elektrolity.
Przepływowi prądu elektrycznego przez elektrolit koniecznie towarzyszy uwalnianie substancji w stanie stałym lub gazowym na powierzchni elektrod.
Uwolnienie substancji na elektrodach pokazuje, że w elektrolitach ładunki elektryczne przenoszone są przez naładowane atomy substancji - jony.
Proces ten nazywa się
elektroliza.

Przewodność elektrolitów Przewodność ciekłych elektrolitów tłumaczy się faktem, że po rozpuszczeniu w wodzie obojętne cząsteczki soli, kwasów i zasad rozkładają się na jony ujemne i dodatnie. W polu elektrycznym jony poruszają się i wytwarzają prąd elektryczny. Prawo elektrolizy

Prawo Faradaya:
masa substancji uwolnionej na elektrodzie w czasie ∆t podczas przepływu prądu elektrycznego jest proporcjonalna do natężenia prądu i czasu:
m= kI∆t.
Równanie to nazywa się prawem elektrolizy. Nazywa się współczynnik k, zależny od uwolnionej substancji elektrochemiczny odpowiednik substancji.

Jako przykład rozważmy zjawisko elektrolizy podczas przepuszczania prądu elektrycznego przez roztwór siarczanu miedzi CuSO4 z opuszczonymi w nim elektrodami miedzianymi.

Ponieważ ten proces chemiczny trwa długo (z naszego doświadczenia – 30 minut), na katodzie osadza się miedź (czerwony osad), uwalniana z elektrolitu. W tym przypadku elektrolit zamiast cząsteczek miedzi, które trafiły do katody, otrzymuje nowe cząsteczki miedzi w wyniku rozpuszczenia drugiej elektrody - anody.

Zastosowania elektrolizy

Zjawisko elektrolizy jest stosowane w praktyce
- do otrzymywania wielu metali z roztworu soli;
- w celu zabezpieczenia przed utlenianiem lub w celach dekoracyjnych - różne przedmioty i części maszyn pokrywane są cienkimi warstwami metali takich jak chrom, nikiel, srebro, złoto;
- w galwanoplastyce – uzyskiwanie powłok zdzieranych;
- w celu uzyskania płytek elektronicznych (podstawa wszystkich produktów elektronicznych);
- do tworzenia kopii z powierzchni reliefowych;
- uzyskanie stereotypów dla książek drukowanych wysokiej jakości.

Prąd elektryczny w metalach

Doświadczenia R. Tolmana – T. Stew-art

Wyznaczanie prędkości ruchu elektronów w metalach. Opór przewodnika jest wprost proporcjonalny do temperatury.

Wykres oporu właściwego
zależne od temperatury

Wyraża się to wzorami:
R=R0(1+ αt) , ρ = ρ0 (1+αt).
Tutaj α jest temperaturowym współczynnikiem oporu. Jego wartości są bardzo małe i są określone w tabeli rezystywności.
Dla czystych metali: α = 1/273 K-1.
Dla stopów: 10-5 – 10-6 K -1

Prąd w metalowym przewodniku zwiększa temperaturę samego przewodnika, w wyniku czego zwiększa się jego długość i przewodnik zwisa. Zastosowanie zależności temperaturowej rezystancji

Termometr oporowy

Nadprzewodnictwo

Jest to właściwość niektórych materiałów polegająca na tym, że mają one ściśle zerowy opór elektryczny
osiągają temperaturę
wycieczki poniżej określonej wartości. Jest ich 26
czyste pierwiastki, stopy zamieniające się w nadprzewodniki
stan aktulany.

Prąd elektryczny w gazach

Gazy w swoim normalnym stanie są dielektrykami, ponieważ składają się z elektrycznie obojętnych atomów i cząsteczek i dlatego nie przewodzą prądu.
Przewodnikami mogą być tylko gazy zjonizowane,
które zawierają elektrony, jony dodatnie i ujemne.
W takim przypadku środowisko wymaga zewnętrznego jonizatora.
Rolę takiego jonizatora pełni ogrzewanie i promieniowanie.
Nazywa się przepływ prądu elektrycznego przez gazy wyładowanie gazu.

Wyróżnia się wyładowania gazowe:

Niesamopodtrzymujący się wypływ gazu to wyładowanie, które powstało w obecności pola elektrycznego i może istnieć jedynie pod wpływem zewnętrznego jonizatora.

Samorozładowanie - wyładowanie gazowe, w którym nośniki prądu powstają w wyniku procesów zachodzących w gazie pod wpływem przyłożonego do gazu napięcia.
Oznacza to, że wyładowanie to trwa nawet po tym, jak jonizator przestanie działać.
Odmiany tej kategorii:
- iskra;
- łuk;
- korona;
- tlący.

Wyładowanie iskrowe

Wyładowanie iskrowe
zachodzi pomiędzy dwiema elektrodami naładowanymi różnymi ładunkami i posiadającymi dużą różnicę potencjałów. Jest krótkotrwały, jego mechanizmem jest porażenie elektroniczne.
Piorun jest rodzajem wyładowania iskrowego.

Wyładowanie łukowe

Jeżeli po otrzymaniu wyładowania iskrowego z silnego źródła odległość między elektrodami stopniowo się zmniejsza, wówczas wyładowanie przerywane staje się ciągłe; pojawia się nowa forma wyładowania gazowego, zwana wyładowanie łukowe .

Zastosowanie wyładowania łukowego:

Oświetlenie
Spawalniczy
Łuk Merkurego.

Wyładowanie koronowe

W bardzo niejednorodnych polach elektrycznych, powstających np. pomiędzy końcówką a płaszczyzną lub pomiędzy przewodem linii energetycznej a powierzchnią Ziemi, w gazach zachodzi szczególna forma samorozładowania,
zwane wyładowaniami koronowymi.

Zastosowanie wyładowań koronowych

Piorunochron(Szacuje się, że w atmosferze całego globu jednocześnie występuje około 1800 burz, wytwarzających średnio około 100 uderzeń pioruna na sekundę. Dlatego ochrona odgromowa jest ważnym zadaniem).

Wyładowanie jarzeniowe

Jest to wyładowanie występujące pod niskim ciśnieniem.
Wraz ze spadkiem ciśnienia wzrasta średnia swobodna droga elektronu, który w czasie pomiędzy zderzeniami uzyskuje energię wystarczającą do jonizacji w polu elektrycznym o mniejszym natężeniu. Wyładowanie odbywa się za pomocą lawiny elektronowo-jonowej.
Hel Neon Xenon

Lista wykorzystanych źródeł

1. Zastosowanie elektrolizy:
https://fs00.infourok.ru/images/doc/161/185478/img7.jpg
2. Doświadczenia T. Stewarta – R. Tolmana:
https://fs00.infourok.ru/images/doc/86/103927/hello_html_m5ab75448.gif
3. Wykres rezystancji:
- https://ds04.infourok.ru/uploads/ex/0eea/000097a1-40f35dcb/310/img9.jpg
4. Elektrometr:
http://edufuture.biz/images/e/e5/A16.28.jpg
5. Zamek błyskawiczny:
http://thoughts-about-life.ru/wp-content/uploads/2012/02/molniya-1024x768.jpg

6. Wyładowanie łukowe:

6. Wyładowanie łukowe:
http://sony.iiteco.ru/http/ftpfolder/Tesla/tesla1.jpg
http://900igr.net/datai/fizika/Tok-v-razlichnykh-sredakh/0032-025-Dugovoj-razrjad.jpg
7. Wyładowanie koronowe:
https://www.estnauki.ru/images/stories/kor-razr.jpg
http://turboz.ru/cmsdb/article_images/images/1194080299(1).jpg
8. Piorunochron:
http://pandia.ru/text/77/296/images/image006_16.gif
9. Wyładowanie jarzeniowe:
http://taurus-nsk.rf/wp-content/gallery/molnia_udarila_rightinbuttchicks/zashchita-ot-molnii-poselka.jpg
10. Fizyka: Podręcznik. dla 10 klasy ogólne wykształcenie instytucje / G.Ya. Myakishev, B.B. Bukhovtsev, N.N. Socki. – wyd. 10. – M.: Edukacja, 2011. – 336 s.

Zastosowanie nadprzewodników: Potężne elektromagnesy, które działają bez zużycia energii. (Akceleratory cząstek). Gdyby możliwe było wytworzenie materiałów nadprzewodzących w temperaturach bliskich temperaturze pokojowej, możliwe stałoby się bezstratne przesyłanie energii elektrycznej.

Ciecze: przewodniki (roztwory kwasów, zasad i soli); przewodniki (roztwory kwasów, zasad i soli); dielektryki (woda destylowana, nafta...) dielektryki (woda destylowana, nafta...) półprzewodniki (stopiony siarczek, stopiony selen). półprzewodniki (stopiony siarczek, stopiony selen).

Stopień dysocjacji (proporcja cząsteczek, które rozpadły się na jony) Zależy od: stężenia roztworu; stężenie roztworu; stała dielektryczna roztworu; stała dielektryczna roztworu; temperatura (rosnie wraz ze wzrostem temperatury). temperatura (rosnie wraz ze wzrostem temperatury).

Prąd elektryczny w cieczach Kierowany ruch jonów dodatnich do katody i jonów ujemnych do anody Kierowany ruch jonów dodatnich do katody i jonów ujemnych do anody W ciekłych metalach - ruch jonów dodatnich do katody i elektronów do anody. W ciekłych metalach - ruch jonów dodatnich do katody i elektronów do anody.

Masa substancji uwolnionej na elektrodzie, gdy przez roztwór przepłynie ładunek o wartości 1 C. Masa substancji uwolnionej na elektrodzie, gdy przez roztwór przepłynie ładunek o wartości 1 C. Stosunek masy jonu substancji do jego ładunku. Stosunek masy jonu substancji do jego ładunku.

Stała Faradaya Stała Faradaya Ładunek, jaki należy przepuścić przez roztwór substancji 1-wartościowej, aby 1 mol substancji uwolnił się na elektrodzie. Ładunek, który należy przepuścić przez roztwór substancji jednowartościowej, aby 1 mol tej substancji uwolnił się na elektrodzie.

Zastosowanie elektrolizy Galwanizacja (powlekanie). Galwanizacja (powlekanie). Galwanoplastyka (wykonanie kopii obiektów reliefowych). Galwanoplastyka (wykonanie kopii obiektów reliefowych). Rafinacja (oczyszczanie) metali. Rafinacja (oczyszczanie) metali. Otrzymywanie czystych metali ze stopów związków naturalnych. Otrzymywanie czystych metali ze stopów związków naturalnych.

Slajd 2

Prąd elektryczny może płynąć w pięciu różnych ośrodkach:

Metale Próżniowe Półprzewodniki Ciecze Gazy

Slajd 3

Prąd elektryczny w metalach:

Prąd elektryczny w metalach to uporządkowany ruch elektronów pod wpływem pola elektrycznego. Eksperymenty pokazują, że gdy prąd przepływa przez metalowy przewodnik, żadna substancja nie jest przenoszona, dlatego jony metali nie biorą udziału w przenoszeniu ładunku elektrycznego.

Slajd 4

Eksperymenty Tolmana i Stewarta dostarczają dowodów na to, że metale mają przewodność elektronową

Cewka z dużą liczbą zwojów cienkiego drutu została wprowadzona w szybki obrót wokół własnej osi. Końce cewki połączono giętkimi drutami z czułym galwanometrem balistycznym G. Nieskręcona cewka została gwałtownie spowolniona, a w obwodzie powstał krótkotrwały prąd z powodu bezwładności elektronów.

Slajd 5

Wniosek: 1.nośnikami ładunku w metalach są elektrony;

2. proces powstawania nośników ładunku - socjalizacja elektronów walencyjnych; 3.natężenie prądu jest wprost proporcjonalne do napięcia i odwrotnie proporcjonalne do rezystancji przewodnika – prawo Ohma jest spełnione; 4. techniczne zastosowanie prądu elektrycznego w metalach: uzwojenia silników, transformatory, generatory, okablowanie wewnątrz budynków, sieci elektroenergetyczne, kable elektroenergetyczne.

Slajd 6

Prąd elektryczny w próżni

Próżnia jest wysoce rozrzedzonym gazem, w którym średnia swobodna droga cząstki jest większa niż rozmiar naczynia, co oznacza, że cząsteczka leci z jednej ściany naczynia na drugą, nie zderzając się z innymi cząsteczkami. W rezultacie w próżni nie ma nośników ładunku swobodnego i nie występuje prąd elektryczny. Do wytworzenia nośników ładunku w próżni wykorzystuje się zjawisko emisji termojonowej.

Slajd 7

TERMICZNA Emisja ELEKTRONÓW to zjawisko „odparowania” elektronów z powierzchni nagrzanego metalu.

Metalową spiralę pokrytą tlenkiem metalu wprowadza się w próżnię, ogrzewa się ją prądem elektrycznym (obwód żarowy), a z powierzchni spirali odparowują elektrony, których ruchem można sterować za pomocą pola elektrycznego.

Slajd 8

Slajd pokazuje włączenie lampy dwuelektrodowej

Lampa ta nazywana jest diodą próżniową

Slajd 9

Ta lampa elektronowa nazywana jest TRIODĄ próżniową.

Posiada trzecią elektrodę - siatkę, znak potencjału, na którym steruje przepływ elektronów.

Slajd 10

Wnioski: 1. nośniki ładunku – elektrony;

2. proces powstawania nośników ładunku – emisja termoelektryczna; 3.Prawo Ohma nie jest spełnione; 4.zastosowanie techniczne - lampy próżniowe (dioda, trioda), lampa elektronopromieniowa.

Slajd 11

Prąd elektryczny w półprzewodnikach

Po podgrzaniu lub oświetleniu niektóre elektrony mogą swobodnie poruszać się w krysztale, tak że po przyłożeniu pola elektrycznego następuje kierunkowy ruch elektronów. Półprzewodniki są skrzyżowaniem przewodników i izolatorów. Półprzewodniki to substancje stałe, których przewodnictwo zależy od warunków zewnętrznych (głównie ogrzewania i oświetlenia).

Slajd 12

Zależność rezystywności ρ czystego półprzewodnika od temperatury bezwzględnej T.

Slajd 13

Przewodnictwo wewnętrzne półprzewodników

Atomy germanu mają cztery słabo związane elektrony na swojej zewnętrznej powłoce. Nazywa się je elektronami walencyjnymi. W sieci krystalicznej każdy atom jest otoczony przez czterech najbliższych sąsiadów. Wiązanie między atomami w krysztale germanu jest kowalencyjne, to znaczy jest realizowane przez pary elektronów walencyjnych. Każdy elektron walencyjny należy do dwóch atomów.Elektrony walencyjne w krysztale germanu są znacznie silniej związane z atomami niż w metalach; Dlatego stężenie elektronów przewodzących w temperaturze pokojowej w półprzewodnikach jest o wiele rzędów wielkości mniejsze niż w metalach. W temperaturze bliskiej zera absolutnego w krysztale germanu wszystkie elektrony są zajęte w tworzeniu wiązań. Taki kryształ nie przewodzi prądu elektrycznego.

Slajd 14

Tworzenie pary elektron-dziura

Wraz ze wzrostem temperatury lub wzrostem oświetlenia niektóre elektrony walencyjne mogą otrzymać energię wystarczającą do rozerwania wiązań kowalencyjnych. Wtedy w krysztale pojawią się wolne elektrony (elektrony przewodzące). Jednocześnie powstają wakaty w miejscach zerwania wiązań, które nie są zajęte przez elektrony. Te wolne miejsca pracy nazywane są „dziurami”.

Slajd 15

Przewodnictwo zanieczyszczeń w półprzewodnikach

Przewodnictwo półprzewodników w obecności zanieczyszczeń nazywa się przewodnością zanieczyszczeń. Istnieją dwa rodzaje przewodnictwa zanieczyszczeń - przewodnictwo elektroniczne i przewodnictwo dziurowe.

Slajd 16

Przewodność elektronowa i dziurowa.

Jeśli domieszka ma wartościowość większą niż czysty półprzewodnik, pojawiają się wolne elektrony. Przewodność – elektroniczna, domieszka donorowa, półprzewodnik typu n. Jeżeli domieszka ma niższą wartościowość niż czysty półprzewodnik, wówczas pojawiają się pęknięcia wiązań – czyli dziury. Przewodnictwo to dziura, zanieczyszczenie akceptorowe, półprzewodnik typu p.

Slajd 17

Wnioski: 1. nośniki ładunku – elektrony i dziury;

2. proces powstawania nośników ładunku – ogrzewanie, oświetlenie lub wprowadzanie zanieczyszczeń; 3.Prawo Ohma nie jest spełnione; 4.zastosowanie techniczne – elektronika.

Slajd 18

Prąd elektryczny w cieczach

Elektrolity są powszechnie nazywane ośrodkami przewodzącymi, w których przepływowi prądu elektrycznego towarzyszy przenoszenie materii. Nośnikami wolnych ładunków w elektrolitach są jony naładowane dodatnio i ujemnie. Elektrolity to wodne roztwory nieorganicznych kwasów, soli i zasad.

Slajd 19

Opór elektrolitów maleje wraz ze wzrostem temperatury, ponieważ liczba jonów rośnie wraz ze wzrostem temperatury.

Wykres rezystancji elektrolitu w funkcji temperatury.

Slajd 20

Zjawisko elektrolizy

Jest to uwalnianie substancji wchodzących w skład elektrolitów na elektrodach. Dodatnio naładowane jony (aniony) pod wpływem pola elektrycznego dążą do ujemnej katody, a ujemnie naładowane jony (kationy) do dodatniej anody. Na anodzie ujemne jony oddają dodatkowe elektrony (reakcja utleniania). Na katodzie jony dodatnie odbierają brakujące elektrony (reakcja redukcyjna).

Slajd 21

Prawa elektrolizy Faradaya.

Prawa elektrolizy określają masę substancji uwalnianej podczas elektrolizy na katodzie lub anodzie przez cały okres przepływu prądu elektrycznego przez elektrolit. k jest elektrochemicznym odpowiednikiem substancji, liczbowo równym masie substancji uwolnionej na elektrodzie, gdy ładunek 1 C przechodzi przez elektrolit.

Slajd 22

Wniosek: 1. nośniki ładunku – jony dodatnie i ujemne;

2. proces powstawania nośników ładunku – dysocjacja elektrolityczna; 3.elektrolity podlegają prawu Ohma; 4. Zastosowanie elektrolizy: produkcja metali nieżelaznych (usuwanie zanieczyszczeń - rafinacja), galwanizacja - wytwarzanie powłok na metalach (niklowanie, chromowanie, złocenie, srebrzenie itp.), galwanizacja - wytwarzanie powłok zdzieralnych (relief kopie).

Slajd 23

Prąd elektryczny w gazach

Naładujmy kondensator i podłączmy jego płytki do elektrometru. Ładunek na płytkach kondensatora pozostaje nieograniczony; nie ma przeniesienia ładunku z jednej płytki kondensatora na drugą. Dlatego powietrze pomiędzy płytkami kondensatora nie przewodzi prądu. W normalnych warunkach żaden gaz nie przewodzi prądu elektrycznego. Ogrzejmy teraz powietrze w szczelinie pomiędzy płytami skraplacza wprowadzając do niego zapalony palnik. Elektrometr wskaże pojawienie się prądu, dlatego w wysokich temperaturach część cząsteczek gazu obojętnego rozpada się na jony dodatnie i ujemne. Zjawisko to nazywa się jonizacją gazu.

Slajd 24

Przepływ prądu elektrycznego przez gaz nazywa się wyładowaniem.

Wyładowanie powstające pod wpływem zewnętrznego jonizatora nie jest samopodtrzymujące. Jeśli działanie jonizatora zewnętrznego będzie kontynuowane, to po pewnym czasie w gazie zajdzie jonizacja wewnętrzna (jonizacja pod wpływem uderzenia elektronów) i wyładowanie stanie się niezależne.

Slajd 25

Rodzaje samorozładowania:

ISKROWY GLOW KORONA ŁUK

Slajd 26

Wyładowanie iskrowe

Przy dostatecznie dużym natężeniu pola (około 3 MV/m) pomiędzy elektrodami pojawia się iskra elektryczna, która ma wygląd jasno świecącego kanału uzwojenia łączącego obie elektrody. Gaz w pobliżu iskry nagrzewa się do wysokiej temperatury i nagle rozszerza się, powodując pojawienie się fal dźwiękowych i słychać charakterystyczny trzask.

Slajd 27

Błyskawica. Piękne i niebezpieczne zjawisko naturalne - błyskawica - to wyładowanie iskrowe w atmosferze.

Już w połowie XVIII wieku sugerowano, że chmury burzowe przenoszą duże ładunki elektryczne, a błyskawica jest gigantyczną iskrą, różniącą się jedynie wielkością od iskry między kulami maszyny elektrycznej. Zwracał na to uwagę np. rosyjski fizyk i chemik Michaił Wasiljewicz Łomonosow (1711-1765), który oprócz innych zagadnień naukowych zajmował się elektrycznością atmosferyczną.

Slajd 28

Łuk elektryczny (wyładowanie łukowe)

W 1802 roku rosyjski fizyk V.V. Pietrow (1761-1834) odkrył, że jeśli przymocujesz dwa kawałki węgla drzewnego do biegunów dużej baterii elektrycznej i po zetknięciu się węgli, lekko je odsuniesz, pomiędzy końcami węgli powstanie jasny płomień, a same końce węgli staną się gorące do białości, emitując oślepiające światło.

Slajd 30

Bibliografia:

1. Kabardin O.F. Fizyka: Odniesienia. materiały. Podręcznik podręcznik dla studentów. – wyd. 5, poprawione. i dodatkowe – M.: Edukacja, 2003. www

Wyświetl wszystkie slajdy

Slajd 1

Prezentacja na temat: „Prąd elektryczny w różnych mediach” Wykonała Alisa Kravtsova, ML nr 1, Magnitogorsk, 2009.

Slajd 2

Prąd elektryczny może płynąć w pięciu różnych ośrodkach: Metale Próżnia Półprzewodniki Ciecze Gazy

Slajd 3

Prąd elektryczny w metalach: Prąd elektryczny w metalach to uporządkowany ruch elektronów pod wpływem pola elektrycznego. Eksperymenty pokazują, że gdy prąd przepływa przez metalowy przewodnik, żadna substancja nie jest przenoszona, dlatego jony metali nie biorą udziału w przenoszeniu ładunku elektrycznego.

Slajd 4

Doświadczenia Tolmana i Stewarta dowodzą, że metale mają przewodność elektronową. Cewka z dużą liczbą zwojów cienkiego drutu została wprawiona w gwałtowny obrót wokół własnej osi. Końce cewki połączono giętkimi drutami z czułym galwanometrem balistycznym G. Nieskręcona cewka została gwałtownie spowolniona, a w obwodzie powstał krótkotrwały prąd z powodu bezwładności elektronów.

Slajd 5

Wniosek: 1.nośnikami ładunku w metalach są elektrony; 2. proces powstawania nośników ładunku - socjalizacja elektronów walencyjnych; 3.natężenie prądu jest wprost proporcjonalne do napięcia i odwrotnie proporcjonalne do rezystancji przewodnika – prawo Ohma jest spełnione; 4. techniczne zastosowanie prądu elektrycznego w metalach: uzwojenia silników, transformatory, generatory, okablowanie wewnątrz budynków, sieci elektroenergetyczne, kable elektroenergetyczne.

Slajd 6

Prąd elektryczny w próżni Próżnia jest wysoce rozrzedzonym gazem, w którym średnia swobodna droga cząstki jest większa niż rozmiar naczynia, co oznacza, że cząsteczka leci z jednej ściany naczynia na drugą, nie zderzając się z innymi cząsteczkami. W rezultacie w próżni nie ma nośników ładunku swobodnego i nie występuje prąd elektryczny. Do wytworzenia nośników ładunku w próżni wykorzystuje się zjawisko emisji termojonowej.

Slajd 7

TERMICZNA Emisja ELEKTRONÓW to zjawisko „odparowania” elektronów z powierzchni nagrzanego metalu. Metalową spiralę pokrytą tlenkiem metalu wprowadza się w próżnię, ogrzewa się ją prądem elektrycznym (obwód żarowy), a z powierzchni spirali odparowują elektrony, których ruchem można sterować za pomocą pola elektrycznego.

Slajd 8

Slajd pokazuje włączenie lampy dwuelektrodowej, która nazywa się diodą próżniową

Slajd 9

Ta lampa elektronowa nazywana jest TRIODĄ próżniową. Posiada trzecią elektrodę - siatkę, znak potencjału, na którym steruje przepływ elektronów.

Slajd 10

Wnioski: 1. nośniki ładunku – elektrony; 2. proces powstawania nośników ładunku – emisja termoelektryczna; 3.Prawo Ohma nie jest spełnione; 4.zastosowanie techniczne - lampy próżniowe (dioda, trioda), lampa elektronopromieniowa.

Slajd 11

Prąd elektryczny w półprzewodnikach Po podgrzaniu lub oświetleniu niektóre elektrony mogą swobodnie poruszać się w krysztale, tak że po przyłożeniu pola elektrycznego następuje kierunkowy ruch elektronów. Półprzewodniki są skrzyżowaniem przewodników i izolatorów. Półprzewodniki to substancje stałe, których przewodnictwo zależy od warunków zewnętrznych (głównie ogrzewania i oświetlenia).

Slajd 12

Wraz ze spadkiem temperatury rezystancja metali maleje. Przeciwnie, w półprzewodnikach rezystancja wzrasta wraz ze spadkiem temperatury i w pobliżu zera absolutnego praktycznie stają się izolatorami. Zależność rezystywności ρ czystego półprzewodnika od temperatury bezwzględnej T.

Slajd 13

Wewnętrzne przewodnictwo półprzewodników Atomy germanu mają cztery słabo związane elektrony w swojej zewnętrznej powłoce. Nazywa się je elektronami walencyjnymi. W sieci krystalicznej każdy atom jest otoczony przez czterech najbliższych sąsiadów. Wiązanie między atomami w krysztale germanu jest kowalencyjne, to znaczy jest realizowane przez pary elektronów walencyjnych. Każdy elektron walencyjny należy do dwóch atomów.Elektrony walencyjne w krysztale germanu są znacznie silniej związane z atomami niż w metalach; Dlatego stężenie elektronów przewodzących w temperaturze pokojowej w półprzewodnikach jest o wiele rzędów wielkości mniejsze niż w metalach. W temperaturze bliskiej zera absolutnego w krysztale germanu wszystkie elektrony są zajęte w tworzeniu wiązań. Taki kryształ nie przewodzi prądu elektrycznego.

Slajd 14

Tworzenie pary elektron-dziura Wraz ze wzrostem temperatury lub wzrostem oświetlenia niektóre elektrony walencyjne mogą otrzymać energię wystarczającą do rozerwania wiązań kowalencyjnych. Wtedy w krysztale pojawią się wolne elektrony (elektrony przewodzące). Jednocześnie w miejscach zerwania wiązań powstają wakaty, które nie są zajęte przez elektrony. Te wolne miejsca pracy nazywane są „dziurami”.

Slajd 15

Przewodność zanieczyszczeń półprzewodników Przewodność półprzewodników w obecności zanieczyszczeń nazywana jest przewodnością zanieczyszczeń. Istnieją dwa rodzaje przewodnictwa zanieczyszczeń - przewodnictwo elektroniczne i przewodnictwo dziurowe.

Slajd 16

Przewodność elektronowa i dziurowa. Jeśli domieszka ma wartościowość większą niż czysty półprzewodnik, pojawiają się wolne elektrony. Przewodność – elektroniczna, domieszka donorowa, półprzewodnik typu n. Jeżeli domieszka ma niższą wartościowość niż czysty półprzewodnik, wówczas pojawiają się pęknięcia wiązań – czyli dziury. Przewodnictwo to dziura, zanieczyszczenie akceptorowe, półprzewodnik typu p.

Slajd 17

Wnioski: 1. nośniki ładunku – elektrony i dziury; 2. proces powstawania nośników ładunku – ogrzewanie, oświetlenie lub wprowadzanie zanieczyszczeń; 3.Prawo Ohma nie jest spełnione; 4.zastosowanie techniczne – elektronika.

Slajd 18

Prąd elektryczny w cieczach Elektrolity są powszechnie nazywane ośrodkami przewodzącymi, w których przepływowi prądu elektrycznego towarzyszy przenoszenie materii. Nośnikami wolnych ładunków w elektrolitach są jony naładowane dodatnio i ujemnie. Elektrolity to wodne roztwory nieorganicznych kwasów, soli i zasad.

Slajd 19

Opór elektrolitów maleje wraz ze wzrostem temperatury, ponieważ liczba jonów rośnie wraz ze wzrostem temperatury. Wykres rezystancji elektrolitu w funkcji temperatury.

Slajd 20

Zjawisko elektrolizy polega na uwalnianiu na elektrodach substancji wchodzących w skład elektrolitów; Dodatnio naładowane jony (aniony) pod wpływem pola elektrycznego dążą do ujemnej katody, a ujemnie naładowane jony (kationy) do dodatniej anody. Na anodzie jony ujemne oddają dodatkowe elektrony (reakcja utleniania), na katodzie jony dodatnie odbierają brakujące elektrony (reakcja redukcji).

Slajd 21

Prawa elektrolizy Faradaya. Prawa elektrolizy określają masę substancji uwalnianej podczas elektrolizy na katodzie lub anodzie przez cały okres przepływu prądu elektrycznego przez elektrolit. k jest elektrochemicznym odpowiednikiem substancji, liczbowo równym masie substancji uwolnionej na elektrodzie, gdy ładunek 1 C przechodzi przez elektrolit.

Slajd 22

Wniosek: 1. nośniki ładunku – jony dodatnie i ujemne; 2. proces powstawania nośników ładunku – dysocjacja elektrolityczna; 3.elektrolity podlegają prawu Ohma; 4. Zastosowanie elektrolizy: produkcja metali nieżelaznych (usuwanie zanieczyszczeń – rafinacja); galwanizacja - otrzymywanie powłok na metalu (niklowanie, chromowanie, złocenie, srebrzenie itp.); galwanoplastyka – wytwarzanie powłok zdzieranych (kopii wypukłych).

Slajd 23

Prąd elektryczny w gazach Naładujmy kondensator i podłączmy jego płytki do elektrometru. Ładunek na płytkach kondensatora pozostaje nieograniczony; nie ma przeniesienia ładunku z jednej płytki kondensatora na drugą. Dlatego powietrze pomiędzy płytkami kondensatora nie przewodzi prądu. W normalnych warunkach żaden gaz nie przewodzi prądu elektrycznego. Ogrzejmy teraz powietrze w szczelinie pomiędzy płytami skraplacza wprowadzając do niego zapalony palnik. Elektrometr wskaże pojawienie się prądu, dlatego w wysokich temperaturach część cząsteczek gazu obojętnego rozpada się na jony dodatnie i ujemne. Zjawisko to nazywa się jonizacją gazu.

Slajd 1

Prezentacja na temat: „Prąd elektryczny w różnych mediach”

Wykonanie: Alisa Kravtsova, ML nr 1, Magnitogorsk, 2009.

Slajd 2

Prąd elektryczny może płynąć w pięciu różnych ośrodkach:

Metale Próżniowe Półprzewodniki Ciecze Gazy

Slajd 3

Prąd elektryczny w metalach:

Slajd 4

Eksperymenty Tolmana i Stewarta dostarczają dowodów na to, że metale mają przewodność elektronową

Slajd 5

Wniosek: 1.nośnikami ładunku w metalach są elektrony;

Slajd 6

Prąd elektryczny w próżni

Slajd 7

TERMICZNA Emisja ELEKTRONÓW to zjawisko „odparowania” elektronów z powierzchni nagrzanego metalu.

Slajd 8

Slajd pokazuje włączenie lampy dwuelektrodowej

Lampa ta nazywana jest diodą próżniową

Slajd 9

Ta lampa elektronowa nazywana jest TRIODĄ próżniową.

Posiada trzecią elektrodę - siatkę, znak potencjału, na którym steruje przepływ elektronów.

Slajd 10

Wnioski: 1. nośniki ładunku – elektrony;

2. proces powstawania nośników ładunku – emisja termoelektryczna; 3.Prawo Ohma nie jest spełnione; 4.zastosowanie techniczne - lampy próżniowe (dioda, trioda), lampa elektronopromieniowa.

Slajd 11

Prąd elektryczny w półprzewodnikach

Półprzewodniki to substancje stałe, których przewodnictwo zależy od warunków zewnętrznych (głównie ogrzewania i oświetlenia).

Slajd 12

Zależność rezystywności ρ czystego półprzewodnika od temperatury bezwzględnej T.

Slajd 13

Przewodnictwo wewnętrzne półprzewodników

Slajd 14

Tworzenie pary elektron-dziura

Slajd 15

Przewodnictwo zanieczyszczeń w półprzewodnikach

Slajd 16

Przewodność elektronowa i dziurowa.

Jeśli domieszka ma wartościowość większą niż czysty półprzewodnik, pojawiają się wolne elektrony. Przewodność – elektroniczna, domieszka donorowa, półprzewodnik typu n.

Jeżeli domieszka ma niższą wartościowość niż czysty półprzewodnik, wówczas pojawiają się pęknięcia wiązań – czyli dziury. Przewodnictwo to dziura, zanieczyszczenie akceptorowe, półprzewodnik typu p.

Slajd 17

Wnioski: 1. nośniki ładunku – elektrony i dziury;

2. proces powstawania nośników ładunku – ogrzewanie, oświetlenie lub wprowadzanie zanieczyszczeń; 3.Prawo Ohma nie jest spełnione; 4.zastosowanie techniczne – elektronika.

Slajd 18

Prąd elektryczny w cieczach

Slajd 19

Opór elektrolitów maleje wraz ze wzrostem temperatury, ponieważ liczba jonów rośnie wraz ze wzrostem temperatury.

Wykres rezystancji elektrolitu w funkcji temperatury.

Slajd 20

Zjawisko elektrolizy

Jest to uwalnianie na elektrodach substancji zawartych w elektrolitach; Dodatnio naładowane jony (aniony) pod wpływem pola elektrycznego dążą do ujemnej katody, a ujemnie naładowane jony (kationy) do dodatniej anody. Na anodzie jony ujemne oddają dodatkowe elektrony (reakcja utleniania), na katodzie jony dodatnie odbierają brakujące elektrony (reakcja redukcji).

Slajd 21

Prawa elektrolizy Faradaya.

Prawa elektrolizy określają masę substancji uwalnianej podczas elektrolizy na katodzie lub anodzie przez cały okres przepływu prądu elektrycznego przez elektrolit.

k jest elektrochemicznym odpowiednikiem substancji, liczbowo równym masie substancji uwolnionej na elektrodzie, gdy ładunek 1 C przechodzi przez elektrolit.

Slajd 22

Wniosek: 1. nośniki ładunku – jony dodatnie i ujemne;

2. proces powstawania nośników ładunku – dysocjacja elektrolityczna; 3.elektrolity podlegają prawu Ohma; 4. Zastosowanie elektrolizy: produkcja metali nieżelaznych (usuwanie zanieczyszczeń – rafinacja); galwanizacja - otrzymywanie powłok na metalu (niklowanie, chromowanie, złocenie, srebrzenie itp.); galwanoplastyka – wytwarzanie powłok zdzieranych (kopii wypukłych).