Электротехника 3

Электрическое поле

Эл. поле– это  особый вид материи, который существует вокруг любого проводника с током и действует с силой на другой проводник или заряженную частицу, внесенную в него.

Обнаружить эл. поле можно пробным зарядом.

Пробный заряд – это заряд, внесение которого в исследуемое поле не приводит к перераспределению сил в нем.

Основные характеристики электрического поля

Напряженность– величина хар-ая                 Потенциал – это величина, равная       

силу, с которой эл. поле действует                 отношению работе, совершаемой

на заряд, помещенную в данную                     эл.полем при переносе заряда из

точку эл. поля.                                                         бесконечности в данную точку поля

            
                                                                                  
  

Си:[E]=                                                               Си: [=  
 =
 =В 

Вектор напряженности есть                                 — среда

касательная к силовой линии                              — вакуум

эл.поля.                                                                   разность потенциалов  

                                                                           — =  —  = = U(B)

E
=- среда                                                         U— напряжение – разность потенци-

E
=– вакуум                                                       алов, численно ровное работе,

                                                                                           Совершаемой эл.полем при пере-

                                                                                           мещении заряда из одной точки в

E=const(поле однородное)                                         другую.

E≠const(неоднородное)

a)

                                            =

N
=  — вакуум             N
=  — среда ⇒ теорема Гаусса

Связь между напряженностью и напряжением  E
= – расстояние.
Электропроводность.

Проводники, диэлектрики и полупроводники.

Электропроводность– способность вещества пропускать электрический ток.

Проводники

(обладают высокой электропроводностью)

                                      1 рода                                                          2 род

           Металлы, среды, электролиты,                              электролиты

                газы, плазма, вакуум.                                    носителями эл.заряда являются

         Ток образуется свободными ē,                        ионы – заряженные атомы и

     электронная электропроводимость                                молекулы.

Полупроводники  — материалы, которые по своим эл. свойствам занимают промежуточное положение между проводниками и диэлектриками.

Относятся: германий, кремний, селен, оксиды металлов, соединения металлов с серой. Электропроводность и концентрация носителей зарядов в них зависит от температуры, освещенности, примесей.

Обладают проводимостью

                             Электронной(-)                                        дырочной(+)

Если на п/п действует эл. поле, движение дырок и электронов становится упорядоченным и в п/п возникает эл. ток.

Применение: выпрямители, усилители, «строительный» материал диодов, трансляторов, микропроцессоров и др.  электронной техники.

Диэлектрики – ряд веществ, у которых отсутствуют свободные электроны.

Диэлектрики

                            полярные                                                                неполярные

  1)  центры распределения “+”                                      1) центры распределения 

и  “-” зарядов не совпадают                                  “+”и “-” зарядов совпадают

   2 ) «поле ориентирует готовые диполи»                 2) поле растягивает молекулы

                                                                                                           в диполи, оси которых

                                                                                                        направлены вдоль поля.

Эл. диполь– пара разноименных точечных зарядов, связанных между собой и находящихся на малом расстоянии.

·                                                                                                                                                                                                      Явление направленного движения свободных носителей эл. зарядов в веществе или в вакууме наз. эл. током проводимости.

Величина тока проводимости определяется эл. зарядом всех частиц, проходящих через поперечное сечение проводника в единицу времени. Общий заряд частиц, прошедших через сечение за это время. 

Q
=
e
*
n
                

I=
               [I]=A

·                                                                                                                                                                                                      Постоянный ток – эл. ток, длительно не изменяющийся по величине и направлению.

·                                                                                                                                                                                                      Переменный ток – эл. ток, изменяющийся в теч.времени.

·                                                                                                                                                                                                      Плотность тока – отношение величины тока в проводимости к площади поперечного сечения этого проводника. j
= ⇒jопределяет интенсивность(способность) проводника определ. Сечение выдерживать ту или иную токовую нагрузку.
–PAGE_BREAK–