22647

Електропровідність газів, рідин і твердих тіл

Доклад

Физика

Електропровідність газів рідин і твердих тіл. Провідність визначається наявністю рухомих зарядів. Відрізняють електронну провідність в тв. тілі вакуумі і йонну провідність рідини гази.

Украинкский

2013-08-04

51 KB

24 чел.

19.Електропровідність газів, рідин і твердих тіл.

Провідність визначається наявністю рухомих зарядів. Відрізняють електронну провідність (в тв. тілі, вакуумі) і йонну провідність (рідини, гази). Струм – це впорядкований рух носіїв заряду.

Провідність твердих тіл

Провідники (метали)

Носіями струмує електрони провідності, що виникли внаслідок того, що валентні електрони атомів металу не належать якомусь одному, а є спільними. В класичному наближенні це електронний газ. - кількість електронів провідності в 1см3 одновалентного металу, А – атомна маса, ρ – густина. Провідність характеризується питоми опором - в металах питомий опір із збільшенням температури лінійно зростає, оскільки при підвищенні температури амплітуда коливань йонів збільшується, то відповідно зменшується  - довжина вільного пробігу електронів. - температурний коефіцієнт опору, ρ0 – питомий опір при 0 .

Напівпровідники

Електропровідність чистого напівпровідника – власна провідність. електронна провідність виникає при перносі електронів з валентної зони в зону провідності. Валентна зона повністю заповнена електронами.

У напівпровідниках при низьких температурах зона провідності

пуста, але при підвищенні температури теплової енергії електронів

достатньо для переходу через заборонену зону в зону провідності .

Питома електропровідність: . - ширина забороненої зони. Зі збілшенням Т зростає γ.

В діелектриках заборонена зона дуже широка тому їх провідність

дуже низька.

Провідність рідин

Носіями електричного струму в рідинах є йони, які утворюються при дисоціації молекул.  - ступінь дисоціації. n – число дисоційованих молекул на йони, n0 – загальна кількість. Електроліз – виділення на електродах составних частин чи інших речовин, які є продуктами вторинних реакцій. А+ - катіони катоду (-), А- - аніонианоду(+)

1.Перший закон Фарадея :     

Кількість речовини m, що виділяється на електроді, прямо пропорційна електричному заряду q, пройденому через електроліт. k-електрохімічний еквівалент речовини (чисельно дорівнює  масі даної речовини, що виділяється при електролізі одиничним зарядом).

2 Другий закон Фарадея:       - електрохімічні еквіваленти прямо пропорційні їх хімічним еквівалентам.

F=1/cчисло Фарадея,  F=96494 Кл/моль,  F=NAe

M молярна маса, z – валентність, М/z – хімічний еквівалент

Провідність газів

В нормальних умовах гази – діелектрики, вони не мають вільних носіїв струму. Носіями заряду в газах можуть бути йони та електрони. Струм в газі являє собою електричний розряд. Іонізація – процес відділення електронів від атомів та молекул. Виникає під дією високих температур і різного опромінювання (х-rays, гарячий газовий промінь, радіоактивне випромінювання).

1.Несамостійний розряд

Йони в газі виникають в основному під дією зовнішніх агентів (струм збільшується лінійно прикладеній напрузі, поки не досягне струму насичення IH=eN0 , N0 – швидкість виникнення одновалентних йонів).

2.Самостійний розряд

При збільшенні різниці потенціалів, зростає кінетична енергія електронів та йонів, і тоді може початися вторинна ударна іонізація молекул. Цей процес лавинного характеру, тому його потрібно контролювати додатковим опором.

Uз – напруга пробою.


Валентна зона

Заборонена зона

Зона провідності

Uз

U

Валентна зона

I


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

9854. Просвещенный абсолютизм Екатерины 2. Расцвет дворянской империи 26.54 KB
  Просвещенный абсолютизм Екатерины 2. Расцвет дворянской империи. Эпоха Екатерины II (1762-1796) составляет значительный этап в истории России. Данный период российской истории всегда вызывал живой интерес исследователей. Представители советской исто...
9855. Экономическая перестройка М.С. Горбачева: трудные поворот к рынку 25.94 KB
  Экономическая перестройка М.С. Горбачева: трудные поворот к рынку. К концу 70-х гг. для части советского руководства стала очевидной невозможность сохранения без изменений существовавших в стране порядков. На экономической ситуации неблагоприятно ск...
9856. Эволюция промышленного производства в России 9-17 век 23.45 KB
  Эволюция промышленного производства в России 9-17 век. Ремесло первоначально зарождалось в патриархальных семьях как домашние промыслы для обслуживания себя и своих родственников. Эти изделия не выходили за рамки семьи и не поступали в продажу. В XI...
9857. Гражданская война в России: причины, этапы, характеристика противоборствующих сил 73 KB
  Местные государственные администрации – это звено исполнительной власти в областях, районах, городах Киеве и Севастополе. В границах своих полномочий они осуществляют исполнительную власть на территории соответствующей административно-территориальной единицы, а также реализуют полномочия, делегированные им соответствующими советами.
9858. Реформы политической системы в первой половине 19 века 38.19 KB
  Реформы политической системы в первой половине 19 века. Ограничение самодержавия являлось важнейшим условием перехода России к индустриальному обществу. Эта проблема была осознана верховной властью и передовой общественностью уже в начале ХГХ века. ...
9859. Мягкая модель сталинизма: власть и общество в 1964-1984гг. от стагнации к кризису 27.49 KB
  Мягкая модель сталинизма: власть и общество в 1964-1984гг. от стагнации к кризису. После смещения Н.С. Хрущева на октябрьском (1964) Пленуме ЦК КПСС Первым секретарем ЦК партии был избран Л.И. Брежнев. Новые веяния в политике начались сразу же после...
9860. Реформирование политической системы России во второй половине 19 века: земская, городская, судебная, военная реформы 60-70-х гг 38.44 KB
  Реформирование политической системы России во второй половине 19 века: земская, городская, судебная, военная реформы 60-70-х гг. Ограничение самодержавия являлось важнейшим условием перехода России к индустриальному обществу. Эта проблема была осозн...
9861. Становление рыночной экономики в постсоветской России (1992-2000 гг.) 27.92 KB
  Становление рыночной экономики в постсоветской России (1992-2000 гг.). Российская экономика требовала дальнейших преобразований. Были продолжены экономические мероприятия по переходу от командно-административных принципов к рыночной системе регулиро...
9862. Крестьянский вопрос в 19 веке: этапы его решения 28.91 KB
  Крестьянский вопрос в 19 веке: этапы его решения. Решение крестьянского вопроса являлось важнейшим условием перехода России к индустриальному обществу. Первым этот вопрос попытался решить император Павел I, издав указ о трехдневной барщине (1797). У...