View
35
Download
0
Category
Preview:
DESCRIPTION
Elektryczno ść i Magnetyzm. Wykład: Jan Gaj Pokazy: Piotr Kossacki, Mateusz Goryca. Wykład szósty 6 marca 2008. Z ostatniego wykładu. Równowaga układu elektrostatycznego Równania Poissona i Laplace’a Wnikanie pola do przewodnika Metoda obrazów I prawo Kirchhoffa, równanie ciągłości - PowerPoint PPT Presentation
Citation preview
Elektryczność i Magnetyzm
Wykład: Jan Gaj
Pokazy: Piotr Kossacki, Mateusz Goryca
Wykład szósty 6 marca 2008
Z ostatniego wykładu
Równowaga układu elektrostatycznego Równania Poissona i Laplace’a Wnikanie pola do przewodnika Metoda obrazów I prawo Kirchhoffa, równanie ciągłości Prawo Ohma, ruch nośników w polu
elektrycznym, ruchliwość, czas relaksacji
Jak mierzyć opór?
U
I
A
V
Błąd: amperomierz mierzy natężenie prądu płynącego przez woltomierz
Błąd: woltomierz mierzy spadek napięcia na amperomierzu
U
I
A
V
Amperomierz i woltomierz
Jeżeli mierniki spełniają prawo Ohma, jest kwestią umowy nazywanie ich amperomierzem lub woltomierzem
W praktyce różnią się oporem, np. woltomierz rzędu M, amperomierz rzędu
Czasem warto z tej dowolności skorzystać, na przykład przy pomiarze napięcia miernikiem uniwersalnym w elektrostatyce: Najczulsza skala natężenia prądu 200 A Na zakresie 2 V czułość prądowa 200 nA (10
M)
Jak mierzyć mały opór?
Cu
źródło
V
A
V
źródło
A
Usuwamy wpływ oporu kontaktów
Łączenie oporów
R1
R2
R1 R2
R = R1 + R2 R-1 = R1-1
+ R2-1
szeregowe równoległe
Dzielnik napięcia
V
R1
R2
zasilacz
odbiornik(R)
Uwe
Uwy
Bez obciążenia
Przy obciążeniu oporem R
21
2
RRR
UU wewy
2
21
2
RRRR
R
RUU wewy
Przewodnictwo materiałów
j
Ul
SIj
Czym się różnią różne materiały?
nqPrzykłady: metal n rzędu 1029 m-3, czysta woda n rzędu 1022 m-3
Od czego zależy przewodnictwo?
Od oświetlenia Generacja par elektron-dziura
Od temperatury Zmiana ruchliwości (w metalu) lub
koncentracji (w półprzewodniku)
W krysztale półprzewodnika
Struktura pasmowa
Pasmo przewodnictwa
Pasmo walencyjne
Ene
rgi
a Przerwa energetyczna
Mała energia fotonuE = h
Duża energia fotonu
Jak znaleźć gęstość prądu w ośrodku?
0t
j
0 ε
Równania na gęstość prądu i na natężenie pola elektrycznegomają tę samą formę.Jeśli prawo Ohma jest spełnione, oba wektory są do siebie proporcjonalne. Różne są źródła i warunki brzegowe.
Dioda półprzewodnikowa
Nie spełnia prawa Ohma. W uproszczeniu:
1exp0 kTeU
II k = 0.086 meV/K
I
U
Dioda półprzewodnikowa
elektrony(typ n)
dziury(typ p)
- +I
-+
Doświadczenie Francka-Hertza
James Franck
b. 1882d. 1964
Gustav Ludwig Hertz
b. 1887d. 1975
But Franck and Hertz have developed and refined Lenard's method so that it has become a tool for studying the structure of atoms, ions, molecules and groups of molecules. By means of this method and not least through the work of Franck and Hertz themselves, a great deal of material has been obtained concerning collisions between electrons and matter of different types. Although this material is important, even more important at the present time is the general finding that Bohr's hypotheses concerning the different states of the atom and the connexion between these states and radiation, have been shown to agree completely with reality.
I
Eel
Wyładowanie wyzwalane naelektryzowaną pałką ebonitową
--
Fotodioda lawinowa
Obszar absorpcji
Obszar wzmocnienia
Dioda reaguje na światło
+ –
absorpcja fotonu generacja pary elektron-dziura
Dioda wysyła światło
– +
rekombinacja pary elektron-dziura emisja fotonu
Recommended