2. Электрический ток в вакууме.

Вакуумом называется такая степень разряжения газа, при которой можно пренебречь соударениями между молекулами и считать, что средняя длина свободного пробега атомов или молекул газа превышает линейные размеры сосуда, в котором газ находится.

Даже при самом большом достигаемом сегодня в научных лабораториях разряжении (порядка 10^-12мм рт ст) в 1см³ содержится 10⁵ молекул.

Вакуум не пропускает электрический ток, так как не носителей заряда.

Для того чтобы через пространство, в котором создан высокий вакуум, пошел ток, нужно искусственно ввести в это пространство свободные электроны.

Это можно сделать с помощью термоэлектронной эмиссии, помещая в вакуум металлическую проволоку, которую можно включить в электрическую цепь (нагреть).

Выход свободных электронов из металла под действием нагревания называется термоэлектронной эмиссией.

Ток в вакууме осуществляется за счет термоэлектронной эмиссии и представляет собой направленное движение электронов от катода к аноду.

Вопросы для самопроверки:

1. Что называется газовым разрядом?

2. Какая в газах проводимость?

3. Что называется электрическим током в газе?

4. Какой электрический разряд называется самостоятельным?

5. Какой электрический разряд называется не самостоятельным?

6. Какое состояние вещества называется плазмой?

7. Вакуум, проводник или диэлектрик?

8. Что необходимо сделать, чтобы вакуум стал проводником?

9. Что называется термоэлектронной эмиссией?

10. За счет чего осуществляется ток в вакууме?

11. Что представляет собой ток в вакууме?

Тема: Электрический ток в полупроводниках. Виды полупроводников. Собственная и примесная проводимости полупроводников. Р-n переход. Электропроводность полупроводников в зависимости от температуры и освещенности.

Что такое проводники?

Что такое диэлектрики?

Дальнейшее изучение электропроводимости веществ привело к открытию таких материалов, у которых электропроводимость оказалась промежуточной между проводниками и диэлектриками. Эти вещества назвали полупроводниками.

Полупроводники принадлежит большая роль в научно-техническом прогрессе. Полупроводники получили распространение в радиотехнике, устройстве выпрямителей и усилителей электрических сигналов, воспроизведения звуковых записей в кино, сигнализации, контрольных устройствах, автоматике и измерительной аппаратуре, устройстве термоэлементов – источников электрической энергии, преобразующих тепловую энергию в электрическую.

Большую роль в развитии полупроводниковой технике в нашей стране сыграли советские ученые Иоффе и лауреат Нобелевской премии Ж. Алферов.

1. Что такое полупроводники и какими свойствами обладают?

Полупроводниками называются вещества, удельное сопротивление которых убывает с повышением температуры.

При низких температурах полупроводники являются диэлектриками. Однако уже при комнатной температуре полупроводник проводит электрический ток.

Удельное сопротивление полупроводников на несколько порядков больше чем у металлов (у металлов ρ=10^-6 – 10^-8Ом*м, а у полупроводников ρ=10^-2 – 10⁺⁶Ом*м) и быстро уменьшается с увеличением температуры.

Двенадцать химически чистых элементов в твердом состоянии при определенной кристаллической структуре обладают полупроводниковыми свойствами. Это: германий, кремний, селен, сера, мышьяк, сурьма, теллур, бор, углерод, фосфор, олово, йод. Чтобы понять механизм возникновения проводимости у полупроводников, необходимо знать строение полупроводниковых кристаллов и природу связей, удерживающих атомы кристалла друг около друга.

Полупроводники делятся на чистые и примесные полупроводники.