Электронно-лучевая трубка.
Электронно-лучевая трубка- вакуумный стеклянный баллон, в узком конце которого помещен источник электронов (электронная пушка). Широкий конец трубки служит экраном. Электронная пушка состоит из накаленного катода, испускающего электроны, управляющего электрода и анода. Катод и управляющий электрод обычно имеют форму цилиндра. Анод представляет собой диск с отверстием, вставленный в металлический цилиндр. Форма и расположение в пушке выбираются так, чтобы наряду с ускорением электронов происходила их фокусировка. Выходя из анода, электронный пучок попадает на экран, покрытый светящимся составом, в результате чего на экране возникает яркая светящаяся точка. На пути к экрану электронный луч проходит между двумя парами металлических пластин.
Полупроводники.
Полупроводники- вещества, которые нельзя отнести ни к проводникам, ни к диэлектрикам.
Собственная и примесная проводимость полупроводников.
Собственный полупроводник- беспримесный и бездефектный полупроводник с идеальной кристаллической решеткой. Собственная проводимость- проводимость собственного полупроводника, обусловленная парными носителями теплового происхождения. Примесная проводимость- проводимость, обусловленная наличием примесных атомов.
Зависимость проводимости полупроводников от температуры.
При температуре 0 К в собственном полупроводнике нет свободных электронов, и он является идеальным диэлектриком. По мере нагрева он приобретает дополнительную энергию, которая вызывает колебательное движение узловых атомов решетки.
p-n переход и его свойства.
p-n переход- область объемных зарядов, прилегающая к поверхности контакта p и n слоев.контакт двух полупроводников с разным типом проводимости. Комбинация двух типов проводниковых слоев обладает свойством пропускать ток в одном направлении лучше, чем в другом (прямой и обратный ток, прямое и обратное напряжение).
Полупроводниковый диод.
Полупроводниковый диод- прибор, в котором используется один p-n переход. Бывает точечным и плоскостным. Диод- представитель нелинейных проводников.
Транзистор.
Транзистор- полупроводниковый прибор, в котором использовано два p-n перехода. Бывает точечным и плоскостным. Их можно использовать для усиления электрических сигналов.
Термистор и фоторезистор.
Термистор- полупроводниковый прибор, включающийся в цепь, управляющую подачей тока, в случаях если недопустимо значительное повышение температуры. Фоторезистор- полупроводниковый прибор, который под действием света измеряет свое сопротивление. Причем материалы подобраны так, что под действием света способны освободить больше электронов.
Электрический ток в газах.
В обычном состоянии газы не проводят электрический ток, так как в газе нет свободных заряженных частиц. Чтобы газ стал проводящим, в нем создают заряженные частицы. Заряд ионов газа бывает маленьким, а масса- большая, Þ законы Фарадея не выполняются, закон Ома не выполняется при протекании тока по газу.
Самостоятельный и несамостоятельный разряды.
Если постепенно увеличивать напряжение на электродах, то сила тока вначале растет до определенного момента, а затем ток остается постоянным. Такой ток называется током насыщения. На этом участке существует несамостоятельный разряд (так как при отключении ионизатора ток прекращается). Но начиная с некоторого напряжения сила тока снова начинает расти, в газе появляются сильно выраженные световые и тепловые эффекты. Ионы создаются самим разрядом, который уже будет самостоятельным.
Понятие о плазме.
Плазма- ионизированный газ, который образуется при электрических разрядах в газах при нагреве газа до температуры, достаточно высокой для протекания интенсивной термической ионизации. Плазма обладает высокой электрической проводимостью.
3.3.Магнетим.
Магнитное поле.
Магнитное поле- неразрывно связанная с током материальная среда, через которую осуществляется взаимодействие на расстоянии проводников с током. Магнитное поле обладает энергией, которая непрерывно распределена в пространстве. Магнитное поле создается либо движущимися электрическими зарядами, либо переменным электрическим полем и действует только на движущиеся заряды. Магнитные поля токов одинакового направления усиливают друг друга, а токов противоположного направления ослабляют друг друга.
Действие магнитного поля на рамку с током.
Магнитное поле оказывает ориентирующее действие на рамку с током. В качестве направления мы выбираем направление нормали рамки с током, свободно установленной в поле. Направление вектора В определяется правилом правого винта.
Индукция магнитного поля (магнитная индукция).
Магнитная индукция- вектор, величина его равна отношению силы F , приходящейся на единичный элемент тока (силовая характеристика поля в данной его точке). Она не зависит от вносимого в данную точку поля элемента тока. B=F/I2Dl. 1 Тесла- такая магнитная индукция, которая возникает при действии на единичный элемент тока силой в 1 Ньютон. Направление магнитной индукции совпадает по направлению с силой, действующий на проводник.
Линии магнитной индукции.
Линия магнитной индукции- такая линия, касательная в каждой точке к которой совпадает по направлению с вектором магнитной индукции в данной точке. Линии магнитной индукции не имеют начала и конца. 1 Тесла- индукция магнитного поля, которая действует на отрезок проводника длиной 1 м при силе тока в 1 А силой, равной 1 Н.
Картины магнитного поля прямого тока и соленоида.
Магнитное поле прямого тока существует в каждой точке пространства, оно уменьшается по мере удаления от проводника. Соленоид- катушка с большим количеством витков. Магнитное поле соленоида существует только внутри его.
Сила, действующая на проводник с током в магнитном поле.
На проводник с током, находящийся в магнитном поле, действует магнитная сила F. Направление этой силы можно определить по правилу левой руки. F- большой палец, I- другие пальцы, B- входит в ладонь. Сила Ампера- сила, действующая на прямолинейный проводник с током в магнитном поле. Эта сила прямо пропорциональна длине проводника, величине тока в нем и зависит от синуса угла между направлениями тока и магнитных силовых линий. F=IBlsina- закон Ампера. При этом происходит превращение электрической энергии в механическую.
Закон Ампера.
F=IBlsina- закон Ампера. Сила, действующая на прямолинейный проводник, равна произведению силы тока на проводнике, длине проводника, магнитной индукции и синуса угла между направлениями отрезка проводника и вектора магнитной индукции.
Действие магнитного поля на движущийся заряд. Сила Лоренца.
Магнитная сила действует не на сам проводник, а на движущиеся в нем заряды. Так как они не могут выйти из проводника, то сила оказывается приложенной к проводнику. Сила Лоренца всегда перпендикулярна плоскости, проходящей через векторы индукции поля и скорости заряда. Ее направление для положительного заряда определяется правилом левой руки. На отрицательный заряд, движущийся в том же направлении, эта сила действует в обратную сторону. Сила Лоренца всегда центростремительна.
Магнитные свойства вещества.
Вещества бывают парамагнитными, ферромагнитные и диамагнитные. Парамагнитные- вещества, магнитная проницаемость которых немного больше, чем у вакуума. Попадая в магнитное поле, они немного усиливают его у конца стержня за счет своего магнетизма, и ослабляют его рядом со стержнем. Ферромагнитные- вещества, магнитная проницаемость которых во много раз больше, чем у вакуума. Попадая в магнитное поле, они намагничиваются и значительно усиливают его за счет своего магнетизма у полюсов. Диамагнитные- вещества, магнитная проницаемость которых меньше, чем у вакуума. Они ослабляют у концов магнитное поле, в которое попали. Магнитное поле внутри диамагнитного вещества меньше, чем снаружи.
Гипотеза Ампера.
Элементарный магнит- круговой ток, циркулирующий внутри небольшой частицы вещества: атома, молекулы или их группы.
Ферромагнетики.
Ферромагнетики- вещества, магнитная проницаемость которых во много раз больше, чем у вакуума. Их применяют для получения сильного магнитного поля. Попадая в магнитное поле, они намагничиваются и значительно усиливают его за счет своего магнетизма у полюсов. В их атомах есть электроны, которые, двигаясь по орбитам вокруг ядер, совершают вращение вокруг своей оси. Магнитные поля таких электронов очень сильные и так расположены в пространстве, что при наложении усиливают друг друга. Внешнее магнитное поле у полюсов ферромагнетиков велико, так как велико и внутреннее.
3.4.Электромагнитная индукция.
Магнитный поток.
Магнитный поток- величина, характеризующая число силовых линий, проходящих через некоторую площадь. Ф=BScosa, где a- угол между направлениями вектора магнитной индукции и нормалью к площадке. Он измеряется в Веберах. 1 Вебер (вб)- поток, пронизывающий площадку в 1 м2, расположенную перпендикулярно однородному полю с индукцией в 1 Тесла.
Опыты Фарадея.
Электромагнитная индукция- явление возникновения в замкнутом проводнике электрического тока, обусловленного изменением магнитного поля. Явление электромагнитной индукции состоит в появлении ЭДС в контуре при изменении:1)магнитного потока через площадку, ограниченную контуром; 2)площади замкнутого контура, находящимся в магнитном поле; 3)угла наклона плоскости контура к нормали.