Нелинейное сопротивление

1. Нелинейное сопротивление • Величины сопротивлений зависят от внешних факторов: • От температуры – терморезистор • От напряжения – варистор • От светового излучения – фоторезистор • От напряжённости магнитного поля – датчик Холла • От механической деформации - тензодатчик

2. Электрический ток в газах • Газы – это хорошие диэлектрики. Можно создать проводимость – ионизировать газ: • Несамостоятельная проводимость • Самостоятельная проводимость • Виды ионизации: • Термическая ионизация • Ионизация излучением • Ионизация электронным ударом • Вторичная электронная эмиссия с катода • Термоэлектронная эмиссия

3. Виды разряда, который получает газ • Тлеющий – разряд не сопровождается излучением, звуком • Искровой – пробой между электродами • Дуговой - имеет большую температуру и силу тока. Используется в выпрямителях, в сварке • Коронный – обусловлен сильным электрическим полем (используется в копировальных аппаратах, лазерных принтерах)

4. Электрический ток в электролитах • Растворы, проводящие электрический ток. Носители свободных зарядов: положительные и отрицательные ионы. • Закон Фарадея. Определяет количество вещества, выделяющегося при электролизе Масса одного иона заряд одного иона Постоянная Фарадея

5. Электропроводность металлов • Р. Drude (1900 г): Электрический ток в цепи обусловлен наличием свободных зарядов • Кристаллическая решётка: узлы – ионы, между узлами– электроны (модель идеального газа) • C. Riecke. В металлах движутся свободные заряды • T. Stewart. Носителем тока в металлах является электронный газ • Приложим электрическое поле к электронному газу. Электроны движутся в противоположную сторону. Сила тока:

6. Термоэлектронная эмиссия • Толщина слоя 10-8см • Можно рассматривать как плоский конденсатор • E = U/d • Сила, влияющая на электрон F = eE • Работа выхода (1 eВ) • Различные металлы 1 eВдо 7 eВ • Один электрон-вольт (1 eВ) это энергия, которую получает электрон, если он проходит разность потенциалов в 1 В

7. Использование • Для получения потока электронов в вакууме (электронные лампы, рентгеновские трубки, электронные микроскопы). Электронные лампы для выпрямления переменных токов, для генерирования электромагнитных колебаний итд • Простейший пример: вакуумный диод. Стеклянная, металлическая и керамическая оболочка. Электроды. Внутри ваакум 10-5Па.

8. Диод • Электроны ускоряются с помощью U (между анодом и катодом) • Зависимость силы тока от напряжения междуназывается вольт-амперной характеристикой лампы • Ток насыщения. Число электронов, вылетевших с катода за единицу времени • Используется для выпрямления переменного тока

9. Плотность тока насыщения

10. Контактная разность потенциалов • При приведении в соприкосновение два электрически нейтральных металла между ними возникает разность потенциалов, наз.Контактным потенциалом • A. Вольта (законы, потенциальный ряд) • Зависит только от химического сотава металлов и от температуры • Потенциальный ряд (каждый левый с большим потенциалом чем правый) • + Al Zn Cd Pb Bi Hg Fe Cu Ag Au Pt Pd -

11. Контактная разность потенциалов в различных металлах обусловлена различиями работы выхода и плотностью электронного газа

12. Термоэлектродвижущая сила • Если составить закрытую цепь из двух металлов, где места спайки (места контактов) находятся при различных температурах, тогда возникают в контактах разные потенциалы. Их сумма наз. Термоэлектродвижущей силойи обуславниваеттермоток. • 1821 гфизик T. Seebeck • Используется для построения термоэлектрогенераторов, больше для измерения температурытнтермопара

13. Миливольтметр градуируется для каждой термопары. • Первая картинка относительно комнатной температуры. Вторая – лабораторная измерительная схемаотносительно 0оС (смесь льда и воды)