- •2. Плавление и отвердевание кристаллических тел и объяснение этих процессов на основе представлений о дискретном строении вещества. Удельная теплота плавления.
- •Уравнение Теплового Баланса. Первый Закон Термодинамики
- •Первый закон термодинамики
- •Применение первого закона термодинамики к процессам в одноатомных идеальных газах
- •Первый закон Ньютона
- •[Править] Современная формулировка
- •Второй закон Ньютона
- •[Править] Современная формулировка
- •Третий закон Ньютона
- •[Править] Современная формулировка
- •2. Проводники в электростатическом поле. Диэлектрики в электрическом поле. Поляризация диэлектриков. Проводники в электрическом поле.
- •И деальный газ оказывает на стенки сосуда давление 1,01•105 Па. Тепловая скорость движения молекул 500 м/с. Найдите плотность газа.
- •1. Сила упругости. Закон Гука. Силы трения. Силы упругости
- •Закон Гука
- •2. Потенциальность электростатического поля. Потенциал и разность потенциалов.
- •Найти максимальную высоту, на которую поднимется камень, брошенный вертикально вверх со скоростью 20 м/с?
- •1. Импульс. Закон сохранения импульса. Реактивное движение.
- •2. Электроемкость. Конденсаторы. Энергия электрического поля конденсатора.
- •3. Шар массой 1 кг, летящий со скоростью 4 м/с, при ударе сжимает пружину. Найти максимальную энергию сжатия пружины.
- •1. Работа силы. Кинетическая энергия. Потенциальная энергия. Закон сохранения механической энергии. Работа силы (сил) над одной точкой
- •Работа силы (сил) над системой или неточечным телом
- •2. Сила тока. Закон Ома для участка цепи.
- •1. Статика. Момент силы. Условия равновесия твердого тела.
- •2. Сопротивление. Электрические цепи.
- •1. Возникновение атомистической гипотезы строения вещества и ее экспериментальные доказательства. Размеры и масса молекул. Количество вещества. Моль. Постоянная Авогадро.
- •Возрождение и раннее Новое время
- •2. Последовательное и параллельное соединения проводников.
- •[Править] Катушка индуктивности
- •[Править] Электрический конденсатор
- •[Править] Мемристоры
- •3. Через какой промежуток времени с момента старта мотоциклист, двигаясь с постоянным ускорением 5 м/с2 , разовьет скорость 90 км/ч?
- •1. Броуновское движение. Силы взаимодействия молекул. Строение газообразных, жидких и твердых тел. Тепловое движение молекул.
- •Построение классической теории
- •2. Основное уравнение мкт. Давление идеального газа. Связь давления и температуры.
- •3. Резистор сопротивлением r подключен к параллельно соединенным батареям с эдс 1и 2 и внутренними сопротивлениями соответственно r1 и r2. Определить ток, текущий через нагрузку.
- •1. Модель идеального газа. Границы применимости модели. Основное уравнение молекулярно-кинетической теории газа.
- •2. Работа и мощность тока. Электродвижущая сила. Закон Ома для полной цепи.
- •Эдс индукции
- •2. Электрический ток в металлах.
- •3. Напряженность поля в точке а направлена на восток и равна 2 • 105 н/Кл. Какая сила и в каком направлении будет действовать на заряд -3 мкКл?
- •1. Внутренняя энергия. Работа в термодинамике. Количество теплоты. Теплоемкость.
- •Работа в термодинамике
- •2. Зависимость сопротивления от температуры.
- •3. Сила взаимодействия двух одинаковых точечных зарядов, находящихся на расстоянии 0,5 м, равна 3,6 н. Найдите значения этих зарядов.
- •1. Первый закон термодинамики. Изопроцессы. Изотермы Ван-дер-Ваальса. Адиабатный процесс.
- •2. Сверхпроводимость.
- •1. Второй закон термодинамики: статистическое истолкование необратимости процессов в природе. Порядок и хаос.
- •2. . Собственная и примесная проводимости полупроводников, p— n переход. Полупроводниковый диод.
- •1. Тепловые двигатели: двигатель внутреннего сгорания, дизель. Холодильник: устройство и принцип действия. Кпд двигателей. Проблемы энергетики и охраны окружающей среды.
- •2. Транзистор.
- •3. Два шара массами 1 и 2 кг, скользят по гладкой поверхности на запад и север со скоростями 10 и 5 м/с соответственно. Определить направление и модуль импульса системы шаров.
- •2. Электрический ток в жидкостях.
- •1. Влажность воздуха. Кристаллические и аморфные тела. Модели строения твердых тел.
- •2. Электрический ток в вакууме. Электрический ток в газах. Плазма.
2. . Собственная и примесная проводимости полупроводников, p— n переход. Полупроводниковый диод.
Полупроводники — это вещества, удельное сопротивление которых убывает с повышением температуры, наличием примесей, изменением освещенности. По этим свойствам они разительно отличаются от металлов. Обычно к полупроводникам относятся кристаллы, в которых для освобождения электрона требуется энергия не более 1,5—2 эВ. Типичными полупроводниками являются кристаллы германия и кремния, в которых атомы объединены ковалентной связью. Природа этой связи позволяет объяснить указанные выше характерные свойства. При нагревании полупроводников их атомы ионизируются. Освободившиеся электроны не могут быть захвачены соседними атомами, так как все их валентные связи насыщены. Свободные электроны под действием внешнего электрического поля могут перемещаться в кристалле, создавая электронный ток проводимости. Удаление электрона с внешней оболочки одного из атомов в кристаллической решетке приводит к образованию положительного иона. Этот ион может нейтрализоваться, захватив электрон. Далее, в результате переходов электронов от атомов к положительным ионам происходит процесс хаотического перемещения в кристалле места с недостающим электроном — «дырки». Внешне этот процесс хаотического перемещения воспринимается как перемещение положительного заряда. При помещении кристалла в электрическое поле возникает упорядоченное движение «дырок» — дырочный ток проводимости. В идеальном кристалле ток создается равным количеством электронов и «дырок». Такой тип проводимости называют собственной проводимостью полупроводников. При повышении температуры (или освещенности) собственная проводимость проводников увеличивается. На проводимость полупроводников большое влияние оказывают примеси. Примеси бывают донорные и акцепторные. Допорная примесь — это примесь с большей валентностью. При добавлении донорной примеси в полупроводнике образуются липшие электроны. Проводимость станет электронной, а полупроводник называют полупроводником n-типа. Например, для кремния с валентностью n — 4 донорной примесью является мышьяк с валентностью n = 5. Каждый атом примеси мышьяка приведет к образованию одного электрона проводимости. Акцепторная примесь — это примесь с меньшей валентностью. При добавлении такой примеси в полупроводнике образуется лишнее количество «дырок». Проводимость будет «дырочной», а полупроводник называют полупроводником р-типа. Например, для кремния акцепторной примесью является индий с валентностью п = 3. Каждый атом индия приведет к образованию лишней «дырки». Принцип действия большинства полупроводниковых приборов основан на свойствах р—n-перехода. При приведении в контакт двух полупроводниковых приборов р-типа и л-типа в месте контакта начинается диффузия электронов из n-области в р-область, а «дырок» — наоборот, из р- в n-область. Этот процесс будет не бесконечным во времени, так как образуется запирающий слой, который будет препятствовать дальнейшей диффузии электронов и «дырок». р—n-Контакт полупроводников, подобно вакуумному диоду, обладает односторонней проводимостью: если к р-области подключить «+» источника тока, а к n-области «-» источника тока, то запирающий слой разрушится и р—л-контакт будет проводить ток, электроны из д-области пойдут в р-область, а «дырки» из р-области в n-область (рис. 32). В первом случае ток не равен нулю, во втором — ток равен нулю. Это означает, что если кр-области подключить «-» источника, а к л-области — «+» источника тока, то запирающий слой расширится и тока не будет. Полупроводниковый диод состоит из контакта двух полупроводников р- и n-типа . Полупроводниковые диоды имеют: небольшие размеры и массу, длительный срок службы, высокую механическую прочность, высокий коэффициент полезного действия, их недостатком является зависимость сопротивления от температуры. В радиоэлектронике применяется также еще один полупроводниковый прибор: транзистор, который был изобретен в 1948 г. В основе триода лежит не один, а два р—л-перехода. Основное применение транзистора — это использование его в качестве усилителя слабых сигналов по току и напряжению, а полупроводниковый диод применяется в качестве выпрямителя тока. После открытия транзистора наступил качественно новый этап развития электроники — микроэлектроники, поднявший на качественно иную ступень развитие электронной техники, систем связи, автоматики. Микроэлектроника занимается разработкой интегральных микросхем и принципов их применения. Интегральной микросхемой называют совокупность большого числа взаимосвязанных компонентов — транзисторов, диодов, резисторов, соединительных проводов, изготовленных в едином технологическом процессе. В результате этого процесса на одном кристалле одновременно создается несколько тысяч транзисторов, конденсаторов, резисторов и диодов, до 3500 элементов Размеры отдельных элементов микросхемы могут быть 2—5 мкм, погрешность при их нанесении не должна превышать 0,2 мкм. Микропроцессор современной ЭВМ, размещенный на кристалле кремния размером 6x6 мм, содержит несколько десятков или даже сотен тысяч транзисторов. Однако в технике применяются также полупроводниковые приборы без р—n-перехода. Например, терморезисторы (для измерения температуры), фоторезисторы (в фотореле, аварийных выключателях, в дистанционных управлениях телевизорами и видеомагнитофонами).
3. Цилиндр разделен непроницаемой закрепленной перегородкой на две части, высоты которых l1 и l2. Давление воздуха в обеих частях цилиндра соответственно Р1 и P2. При снятии закрепления перегородка может двигаться вдоль цилиндра как невесомый поршень. На какое расстояние и в какую сторону сдвинется перегородка?
Билет №18