Magija je tako celovit pojem kot na primer medicina. To vključuje...
Uporaba superprevodnikov: Močni elektromagneti, ki delujejo brez porabe energije. (Pospeševalniki delcev.) Če bi bilo mogoče ustvariti superprevodne materiale pri temperaturah blizu sobne temperature, bi postal mogoč prenos električne energije brez izgub.
Tekočine: prevodniki (raztopine kislin, alkalij in soli); prevodniki (raztopine kislin, alkalij in soli); dielektriki (destilirana voda, kerozin...) dielektriki (destilirana voda, kerozin...) polprevodniki (sulfidne taline, staljeni selen). polprevodniki (sulfidne taline, staljeni selen).
Stopnja disociacije (delež molekul, ki so razpadle na ione) Odvisna od: koncentracije raztopine; koncentracija raztopine; dielektrična konstanta raztopine; dielektrična konstanta raztopine; temperatura (z naraščanjem temperature narašča). temperatura (z naraščanjem temperature narašča).
Električni tok v tekočinah Usmerjeno gibanje pozitivnih ionov na katodo in negativnih ionov na anodo Usmerjeno gibanje pozitivnih ionov na katodo in negativnih ionov na anodo V tekočih kovinah - gibanje pozitivnih ionov na katodo in elektronov na anodo. V tekočih kovinah - gibanje pozitivnih ionov na katodo in elektronov na anodo.
Masa snovi, ki se sprosti na elektrodi, ko se naboj 1 C prenese skozi raztopino. Masa snovi, ki se sprosti na elektrodi, ko se naboj 1 C prenese skozi raztopino. Razmerje med maso iona snovi in njenim nabojem. Razmerje med maso iona snovi in njenim nabojem.
Faradayeva konstanta Faradayeva konstanta Naboj, ki mora preiti skozi raztopino 1-valentne snovi, da se 1 mol snovi sprosti na elektrodi. Naboj, ki ga je treba prenesti skozi raztopino 1-valentne snovi, da se na elektrodi sprosti 1 mol snovi.
Uporaba elektrolize Galvanizacija (prevleka). Galvanizacija (prevleka). Galvanoplastika (izdelava kopij reliefnih predmetov). Galvanoplastika (izdelava kopij reliefnih predmetov). Rafiniranje (čiščenje) kovin. Rafiniranje (čiščenje) kovin. Pridobivanje čistih kovin iz talin naravnih spojin. Pridobivanje čistih kovin iz talin naravnih spojin.
“Fizika “Enomerno linearno gibanje”” - Enačba gibanja. rešitev. Vrste gibanja. Enakomerno ravno gibanje. Gradite grafe. Kar imenujemo mehansko gibanje. Kakšno gibanje imenujemo premočrtno? Vrednost, ki je enaka prevoženi razdalji na enoto časa. Graf hitrosti. Razpored poti. Najenostavnejša vrsta gibanja. Enačba gibanja telesa. Koordinatni graf.
“Notranja energija” razred 10” - Notranja energija enoatomskega idealnega plina. Sprememba notranje energije. Enota za energijo je Joule. Pritisk. Izotermični proces. Ponovimo izoprocesne grafe. Izoprocesni grafi. Povprečna kinetična energija enega atoma. Termodinamični sistem je sestavljen iz velikega števila mikrodelcev. Dve definiciji notranje energije. Molekularno-kinetična razlaga pojma notranje energije.
»Program za varčevanje z energijo« - vrzeli v okenskih okvirjih. Analiza porabe goriva in energetskih virov. Povečanje energetske učinkovitosti. Barvni TV. vprašalnik. Problem smotrne rabe energije. Semaforji. Poraba energije. Hladilnik. Program energetske učinkovitosti. Racionalna raba energije. Pametna poraba. Kar se tiče varčevanja z energijo. Tapnite. Ogromne toplotne izgube. otoki. Energetski problemi človeštva.
"Zakon o ohranitvi gibalne količine telesa" - Projektil. Preučite "telesni impulz". Dokončajte risbo. Zbirka nalog. Grafična interpretacija. Jeklena krogla. Newton. Smer impulza. Fizično ogrevanje. Sistem medsebojno delujočih teles. Motivacija za učenje nove snovi. Jedro. Načrt za preučevanje fizikalne količine. Narava. Reševanje problemov. Zakon ohranitve gibalne količine. Oglejmo si sistem dveh medsebojno delujočih teles. Človek. Eksperimentalna potrditev zakona.
"Poljska jakost" - Katera puščica na sliki označuje smer vektorja električne poljske jakosti. Poljska jakost točkastega naboja. Označite točko, kjer je poljska jakost lahko enaka nič. Ustvarjalci elektrodinamike. Elektrostatično polje ustvarja sistem dveh kroglic. Zahvaljujoč načelu superpozicije je za določitev poljske jakosti sistema nabitih delcev na kateri koli točki dovolj poznati izraz za poljsko jakost točkastega naboja.
"Faraday" - Eksperimentalne raziskave. Prva neodvisna raziskava. Indukcijski tok. Trenutno. Transformator. Električni motor. Kraljeva ustanova. Črn krog. Spoznavanje biografije. Zaključni trenutki. Začetek dela na Kraljevi ustanovi. Faraday upravičeno velja za enega od utemeljiteljev elektrotehnike. Sprememba magnetnega polja. Faraday je nazorno prikazal temperaturno razliko med posameznimi deli plamena.
Diapozitiv 1
Predstavitev na temo: "Električni tok v različnih medijih"
Izvaja Alisa Kravtsova, ML št. 1, Magnitogorsk, 2009.
Diapozitiv 2
Električni tok lahko teče v petih različnih medijih:
Kovine Vakuum Polprevodniki Tekočine Plini
Diapozitiv 3
Električni tok v kovinah:
Električni tok v kovinah je urejeno gibanje elektronov pod vplivom električnega polja. Poskusi kažejo, da pri toku skozi kovinski prevodnik ne pride do prenosa snovi, zato kovinski ioni ne sodelujejo pri prenosu električnega naboja.
Diapozitiv 4
Poskusi Tolmana in Stewarta dokazujejo, da imajo kovine elektronsko prevodnost
Tuljava z velikim številom ovojev tanke žice je bila pognana v hitro vrtenje okoli svoje osi. Konci tuljave so bili z gibkimi žicami povezani z občutljivim balističnim galvanometrom G. Nezvita tuljava se je močno upočasnila in zaradi vztrajnosti elektronov je v vezju nastal kratkotrajni tok.
Diapozitiv 5
Sklep: 1.nosilci naboja v kovinah so elektroni;
2. proces nastajanja nosilcev naboja - socializacija valenčnih elektronov; 3. jakost toka je premo sorazmerna z napetostjo in obratno sorazmerna z uporom prevodnika - Ohmov zakon je izpolnjen; 4. tehnična uporaba električnega toka v kovinah: navitja motorjev, transformatorjev, generatorjev, napeljave v zgradbah, elektroprenosna omrežja, električni kabli.
Diapozitiv 6
Električni tok v vakuumu
Vakuum je zelo redek plin, v katerem je povprečna prosta pot delca večja od velikosti posode, to pomeni, da molekula leti od ene stene posode do druge, ne da bi pri tem trčila z drugimi molekulami. Zaradi tega v vakuumu ni prostih nosilcev naboja in ne nastane električni tok. Za ustvarjanje nosilcev naboja v vakuumu se uporablja pojav termionske emisije.
Diapozitiv 7
TOPLOTNA ELEKTRONSKA EMISIJA je pojav "izhlapevanja" elektronov s površine segrete kovine.
Kovinsko spiralo, prevlečeno s kovinskim oksidom, postavimo v vakuum, jo segrejemo z električnim tokom (žarilni tokokrog) in s površine spirale izparevajo elektroni, katerih gibanje je mogoče nadzorovati z električnim poljem.
Diapozitiv 8
Diapozitiv prikazuje vključitev svetilke z dvema elektrodama
Ta svetilka se imenuje vakuumska dioda
Diapozitiv 9
Ta elektronka se imenuje vakuumski TRIOD.
Ima tretjo elektrodo - mrežo, znak potenciala, na katerem nadzoruje pretok elektronov.
Diapozitiv 10
Sklepi: 1. nosilci naboja – elektroni;
2. proces nastajanja nosilcev naboja – termionska emisija; 3. Ohmov zakon ni izpolnjen; 4.tehnična uporaba - vakuumske cevi (dioda, trioda), katodna cev.
Diapozitiv 11
Električni tok v polprevodnikih
Pri segrevanju ali osvetlitvi se lahko nekateri elektroni prosto gibljejo znotraj kristala, tako da se ob uporabi električnega polja pojavi usmerjeno gibanje elektronov. Polprevodniki so križanci med prevodniki in izolatorji.
Polprevodniki so trdne snovi, katerih prevodnost je odvisna od zunanjih pogojev (predvsem segrevanja in osvetlitve).
Diapozitiv 12
Z nižanjem temperature se upornost kovin zmanjša. Pri polprevodnikih, nasprotno, upor narašča z nižanjem temperature in blizu absolutne ničle praktično postanejo izolatorji.
Odvisnost upornosti ρ čistega polprevodnika od absolutne temperature T.
Diapozitiv 13
Lastna prevodnost polprevodnikov
Atomi germanija imajo v svoji zunanji lupini štiri šibko vezane elektrone. Imenujejo se valenčni elektroni. V kristalni mreži je vsak atom obdan s štirimi najbližjimi sosedi. Vez med atomi v kristalu germanija je kovalentna, to pomeni, da jo izvajajo pari valenčnih elektronov. Vsak valenčni elektron pripada dvema atomoma. Valenčni elektroni so v kristalu germanija veliko močneje vezani na atome kot v kovinah. Zato je koncentracija prevodnih elektronov pri sobni temperaturi v polprevodnikih veliko nižja kot v kovinah. Blizu temperature absolutne ničle so v kristalu germanija vsi elektroni zasedeni pri tvorbi vezi. Tak kristal ne prevaja električnega toka.
Diapozitiv 14
Nastanek para elektron-luknja
Z naraščajočo temperaturo ali večjo osvetlitvijo lahko nekateri valenčni elektroni prejmejo dovolj energije za prekinitev kovalentnih vezi. Takrat se bodo v kristalu pojavili prosti elektroni (prevodni elektroni). Hkrati se na mestih, kjer so vezi pretrgane, tvorijo prosta mesta, ki niso zasedena z elektroni. Ta prosta delovna mesta se imenujejo "luknje".
Diapozitiv 15
Primesna prevodnost polprevodnikov
Prevodnost polprevodnikov v prisotnosti primesi imenujemo primesna prevodnost. Obstajata dve vrsti prevodnosti nečistoč - elektronska in luknjasta.
Diapozitiv 16
Elektronska in luknjasta prevodnost.
Če ima nečistoča večjo valenco od čistega polprevodnika, se pojavijo prosti elektroni. Prevodnost – elektronska, donorska primesa, polprevodnik tipa n.
Če ima nečistoča nižjo valenco od čistega polprevodnika, se pojavijo pretrganja vezi – luknje. Prevodnost je luknjasta, akceptorska primesa, p-tip polprevodnika.
Diapozitiv 17
Sklepi: 1. nosilci naboja – elektroni in luknje;
2. proces nastajanja nosilcev naboja - segrevanje, osvetljevanje ali vnos nečistoč; 3. Ohmov zakon ni izpolnjen; 4.tehnična uporaba – elektronika.
Diapozitiv 18
Električni tok v tekočinah
Elektroliti se običajno imenujejo prevodni mediji, v katerih pretok električnega toka spremlja prenos snovi. Nosilci prostih nabojev v elektrolitih so pozitivno in negativno nabiti ioni. Elektroliti so vodne raztopine anorganskih kislin, soli in alkalij.
Diapozitiv 19
Odpornost elektrolitov se zmanjšuje z naraščajočo temperaturo, saj število ionov narašča z naraščajočo temperaturo.
Graf odpornosti elektrolita glede na temperaturo.
Diapozitiv 20
Pojav elektrolize
To je sproščanje na elektrodah snovi, vključenih v elektrolite; Pozitivno nabiti ioni (anioni) pod vplivom električnega polja težijo k negativni katodi, negativno nabiti ioni (kationi) pa k pozitivni anodi. Na anodi negativni ioni oddajo dodatne elektrone (oksidacijska reakcija). Na katodi pozitivni ioni sprejmejo manjkajoče elektrone (reakcija redukcije).
Diapozitiv 21
Faradayevi zakoni elektrolize.
Zakoni elektrolize določajo maso snovi, ki se med elektrolizo sprosti na katodi ali anodi v celotnem obdobju prehoda električnega toka skozi elektrolit.
k je elektrokemijski ekvivalent snovi, številčno enak masi snovi, ki se sprosti na elektrodi, ko naboj 1 C prehaja skozi elektrolit.
Diapozitiv 22
Zaključek: 1. nosilci naboja – pozitivni in negativni ioni;
2. proces nastajanja nosilcev naboja – elektrolitska disociacija; 3. elektroliti upoštevajo Ohmov zakon; 4. Uporaba elektrolize: proizvodnja barvnih kovin (odstranjevanje nečistoč - rafinacija); galvanizacija - pridobivanje prevlek na kovino (nikljanje, kromiranje, pozlačenje, posrebrenje itd.); galvanoplastika - izdelava luščilnih prevlek (reliefnih kopij).
Diapozitiv 23
Električni tok v plinih
Napolnimo kondenzator in njegove plošče povežimo z elektrometrom. Naboj na ploščah kondenzatorja traja neomejeno dolgo, ni prenosa naboja z ene plošče kondenzatorja na drugo. Zato zrak med ploščama kondenzatorja ne prevaja toka. V normalnih pogojih noben plin ne prevaja električnega toka. Segrejmo zdaj zrak v reži med ploščama kondenzatorja tako, da vanj vstavimo prižgan gorilnik. Elektrometer bo pokazal pojav toka, zato pri visokih temperaturah del nevtralnih plinskih molekul razpade na pozitivne in negativne ione. Ta pojav imenujemo ionizacija plina.
1 diapozitiv
2 diapozitiv
3 diapozitiv
Električne lastnosti snovi Prevodniki Polprevodniki Dielektriki Dobro prevajajo električni tok Sem spadajo kovine, elektroliti, plazma ... Najbolj uporabljeni prevodniki so Au, Ag, Cu, Al, Fe ... Praktično ne prevajajo električnega toka Sem sodijo plastika, guma , steklo, porcelan, suh les, papir... Po prevodnosti zavzemajo vmesni položaj med prevodniki in dielektriki Si, Ge, Se, In, As Različne snovi imajo različne električne lastnosti, po električni prevodnosti pa lahko razdelimo v 3 glavne skupine: Snovi
4 diapozitiv
5 diapozitiv
Narava električnega toka v kovinah Električni tok v kovinskih vodnikih ne povzroča nobenih sprememb v teh vodnikih, razen njihovega segrevanja. Koncentracija prevodnih elektronov v kovini je zelo visoka: po velikosti je enaka številu atomov na prostorninsko enoto kovine. Elektroni v kovinah so v neprekinjenem gibanju. Njihovo naključno gibanje je podobno gibanju molekul idealnega plina. To je dalo razlog za domnevo, da elektroni v kovinah tvorijo neke vrste elektronski plin. Toda hitrost naključnega gibanja elektronov v kovini je veliko večja od hitrosti molekul v plinu (je približno 105 m/s). Električni tok v kovinah
6 diapozitiv
Papaleksi-Mandelshtamov poskus Opis poskusa: Namen: ugotoviti, kakšna je prevodnost kovin. Montaža: tuljava na palici z drsnimi kontakti, povezana z galvanometrom. Potek poskusa: tuljava se je vrtela z veliko hitrostjo, nato pa se je nenadoma ustavila in opazili smo, da je igla galvanometra vržena nazaj. Zaključek: prevodnost kovin je elektronska. Električni tok v kovinah
7 diapozitiv
Kovine imajo kristalno strukturo. Na vozliščih kristalne mreže so pozitivni ioni, ki izvajajo toplotne vibracije v bližini ravnotežnega položaja, prosti elektroni pa se kaotično gibljejo v prostoru med njimi. Električno polje jim daje pospešek v smeri, nasprotni smeri vektorja poljske jakosti. Zato se v električnem polju naključno gibajoči elektroni premaknejo v eno smer, tj. gibajte se na urejen način. - - - - - - - - - - Električni tok v kovinah
8 diapozitiv
Odvisnost upora prevodnika od temperature Z naraščanjem temperature se upornost prevodnika povečuje. Koeficient upora je enak relativni spremembi upora prevodnika pri segrevanju za 1K. Električni tok v kovinah
Diapozitiv 9
Lastna prevodnost polprevodnikov Nečisto prevodnost polprevodnikov p – n spoj in njegove lastnosti
10 diapozitiv
Polprevodniki so snovi, katerih lastna prevodnost polprevodnikov se zmanjšuje. Električni tok v polprevodnikih.
11 diapozitiv
Lastna prevodnost polprevodnikov Oglejmo si prevodnost polprevodnikov na osnovi silicija Si Silicij je 4-valentni kemični element. Vsak atom ima v zunanji elektronski plasti 4 elektrone, ki se uporabljajo za tvorbo parnih elektronskih (kovalentnih) vezi s 4 sosednjimi atomi. Pri normalnih pogojih (nizke temperature) v polprevodnikih ni prostih nabitih delcev, zato polprevodnik ne. prevajanje električnega toka Si Si Si Si Si - - - - - - - - Električni tok v polprevodnikih
12 diapozitiv
Razmislimo o spremembah v polprevodniku z naraščajočo temperaturo. Z naraščanjem temperature se energija elektronov povečuje in nekateri od njih zapustijo vezi in postanejo prosti elektroni. Na njihovem mestu ostanejo nekompenzirani električni naboji (navidezni nabiti delci), imenovani luknje. Si Si Si Si Si - - - - - - + prosta elektronska luknja + + - - Električni tok v polprevodnikih
Diapozitiv 13
Tako električni tok v polprevodnikih predstavlja urejeno gibanje prostih elektronov in pozitivnih navideznih delcev – lukenj Odvisnost upora od temperature R (Ohm) t (0C) kovina R0 polprevodnik Z naraščanjem temperature se povečuje število prostih nosilcev naboja, oz. prevodnost polprevodnikov se poveča, upor pa zmanjša. Električni tok v polprevodnikih
Diapozitiv 14
Donatorske nečistoče Notranja prevodnost polprevodnikov je očitno nezadostna za tehnično uporabo polprevodnikov. Zato se za povečanje prevodnosti nečistoče vnesejo v čiste polprevodnike (dopirane), ki so donorski in akceptorski Si Si - - - As - - - Si - Si - - Pri dopiranju 4-valentnega silicija Si s 5-valentnim arzenom As, en od 5 elektronov arzena postane prost. Tako kot pozitivni ion. Ni luknje! Takšen polprevodnik imenujemo polprevodnik tipa n; glavni nosilci naboja so elektroni, primesi arzena, ki proizvajajo proste elektrone, pa se imenujejo donorska primesa. Električni tok v polprevodnikih
15 diapozitiv
Akceptorske nečistoče Takšen polprevodnik imenujemo polprevodnik p-tipa, glavni nosilci naboja so luknje, nečistoča indija, ki proizvaja luknje, pa se imenuje akceptor. Če je silicij dopiran s trivalentnim indijem, potem indiju manjka en elektron za tvorbo vezi s silicijem tj. nastane luknja, ki daje enako število elektronov in lukenj. Nečistoča so samo luknje. Si - Si - In - - - + Si Si - - Električni tok v polprevodnikih
16 diapozitiv
Diapozitiv 17
Destilirana voda ne prevaja električnega toka. Kristal kuhinjske soli potopite v destilirano vodo in z rahlim mešanjem vode zaprite tokokrog. Ugotovili bomo, da lučka zasveti. Pri raztapljanju soli v vodi se pojavijo prosti nosilci električnega naboja. Električni tok v tekočinah
18 diapozitiv
Kako nastanejo prosti nosilci električnega naboja? Ko je kristal potopljen v vodo, molekule vode pritegnejo pozitivni natrijevi ioni, ki se nahajajo na površini kristala, s svojimi negativnimi poli. Molekule vode obračajo pozitivne pole na negativne klorove ione. Električni tok v tekočinah
Diapozitiv 19
Elektrolitska disociacija je razgradnja molekul na ione pod delovanjem topila. Edini mobilni nosilci naboja v raztopinah so ioni. Tekoči prevodnik, v katerem so samo ioni mobilni nosilci naboja, se imenuje elektrolit. Električni tok v tekočinah
20 diapozitiv
Kako poteka tok skozi elektrolit? Ploščici spustimo v posodo in ju priključimo na vir toka. Te plošče imenujemo elektrode. Katoda je plošča, povezana z negativnim polom vira. Anoda je plošča, povezana s pozitivnim polom vira. Električni tok v tekočinah
21 diapozitivov
Pod vplivom sil električnega polja se pozitivno nabiti ioni premikajo proti katodi, negativni ioni pa proti anodi. Na anodi negativni ioni oddajo svoje dodatne elektrone, na katodi pa pozitivni ioni prejmejo manjkajoče elektrone. Električni tok v tekočinah
22 diapozitiv
Elektroliza Na katodi in anodi se sproščajo snovi, ki so del raztopine elektrolita. Prehod električnega toka skozi raztopino elektrolita, ki ga spremljajo kemične transformacije snovi in njeno sproščanje na elektrodah, se imenuje elektroliza. Električni tok v tekočinah
Diapozitiv 23
Zakon elektrolize Masa m snovi, ki se sprosti na elektrodi, je premosorazmerna naboju Q, ki prehaja skozi elektrolit: m = kQ = kIt. To je zakon elektrolize. Vrednost k imenujemo elektrokemijski ekvivalent. Faradayevi poskusi so pokazali, da masa snovi, ki se sprosti med elektrolizo, ni odvisna le od velikosti naboja, temveč tudi od vrste snovi. Električni tok v tekočinah
24 diapozitiv
25 diapozitiv
Plini so v normalnem stanju dielektriki, ker so sestavljeni iz električno nevtralnih atomov in molekul in zato ne prevajajo elektrike. Izolacijske lastnosti plinov pojasnjujemo z dejstvom, da so atomi in molekule plinov v svojem naravnem stanju nevtralni, nenabiti delci. Od tod je jasno, da je za prevodnost plina potrebno na tak ali drugačen način vanj vnesti ali ustvariti proste nosilce naboja - nabite delce. V tem primeru sta možna dva primera: ali ti nabiti delci nastanejo z delovanjem nekega zunanjega dejavnika ali pa jih vnesemo v plin od zunaj - nesamostojna prevodnost ali pa nastanejo v plinu z delovanjem električnega polja ki obstaja med elektrodama - neodvisna prevodnost. Električni tok v plinih Električni tok v plinih
26 diapozitiv
Prevodniki so lahko samo ionizirani plini, ki vsebujejo elektrone, pozitivne in negativne ione. Ionizacija je proces ločevanja elektronov od atomov in molekul. Ionizacija nastane pod vplivom visokih temperatur in različnih sevanj (rentgenskih, radioaktivnih, ultravijoličnih, kozmičnih žarkov), zaradi trkov hitrih delcev ali atomov z atomi in molekulami plina. Nastali elektroni in ioni naredijo plin prevodnik električne energije. Ionizacijski procesi: udar elektronov toplotna ionizacija fotoionizacija Električni tok v plinih
Diapozitiv 27
Vrste neodvisnih razelektritev Glede na procese nastajanja ionov v razelektritvi pri različnih tlakih plinov in napetostih, ki delujejo na elektrode, ločimo več vrst neodvisnih razelektritev: sijoča iskra korona lok Električni tok v plinih
28 diapozitiv
Žareča razelektritev Žareča razelektritev nastane pri nizkih tlakih (v vakuumskih ceveh). Za razelektritev je značilna visoka električna poljska jakost in ustrezen velik padec potenciala v bližini katode. Opazujemo ga lahko v stekleni cevi z ravnimi kovinskimi elektrodami, spajkanimi na koncih. V bližini katode je tanka svetleča plast, imenovana katodni svetlobni film. Električni tok v plinih
