.Сравнительная характеристика диэлектриков, проводников и полупроводников.

а -диэлектрик, б-полупроводник, в-проводник. Валентные электроны заполняют самую низкую зону – валентную (В). Электроны в ней связаны и не могут перемещаться. Следующая разрешенная зона с более высокой энергией называется зоной проводимости (П). Энергия электрона в этой зоне такова, что он разрывает валентные связи и становится свободным. Именно такие электроны и участвуют в создании тока. Между валентной зоной и зоной проводимости находится запрещенная зона (З). Она определяет значения энергии, которыми электроны не могут обладать в данной кристаллической структуре. В диэлектриках запрещенная зона очень широкая => чтобы электрону перейти из валентной зоны в зону проводимости, ему надо сообщить очень большую энергию, т.е. нагревать диэлектрик. Но чтобы электронов перешло много, диэлектрик надо нагреть до такой температуры, что он расплавится. Поэтому при комнатной температуре диэлектрики практически не проводят ток. В металлах валентная зона частично перекрывается зоной проводимости. Поэтому зона проводимости всегда частично заполнена свободными электронами. Такое расположение зон в проводниках позволяет им очень хорошо проводить ток, даже при температурах близких к абсолютному нулю. Полупроводник отличается от диэлектрика тем, что ширина его запрещенной зоны намного меньше, чем в диэлектрике. Но при повышении температуры часть электронов может легко перейти в зону проводимости, что позволяет образцу проводить электрический ток.

Билет №4

Проводник с током в магнитном поле. Сила Ампера.

Направление силы, действующей на проводник с током в магнитном поле, можно определить по «правилу левой руки». Если левую руку расположить в магнитном поле так, чтобы магнитные линии, выходящие из северного полюса, как бы входили в ладонь, а четыре вытянутых пальца совпадали с направлением тока в проводнике, то большой отогнутый палец руки покажет направление действия силы Если же поменять и полюса н направление тока в проводнике одновременно, то направление силы, действующей на проводник, не изменится Сила Ампера , действующая на элемент длины проводника, зависит: от величины магнитной индукции В, величины тока в проводнике I, от элемента длины проводника и от синуса угла а между направлением элемента длины проводника и направлением магнитного поля. Эта зависимость может быть выражена формулой: Для прямолинейного проводника конечной длины, помещенного перпендикулярно к направлению равномерного магнитного поля, сила, действующая на проводник, будет равна: Ампер устан что его сила пропорционал длине, индукц, силе тока и угла. F_A=IBlsina.Сила А всегда перпендик проводу и вектор магн индукц. Для опред направл сила А исп Правило левой руки: Если располож. лев. руку так, чтобы сил. линии входили в ладонь, а 4 пальца были направ. по току, то отогнутый на 90^о б палец укаж. сил. А. 1А – это такая сила которая протекает по 2 бесконечно длин. пров. располож. в вакууме на расстоянии 1 м и взаимодействующих с силой 2*10^-7Н.