pinge 1V -Mahtuvus sõltub vaadeltavate kehade mõõtmisest, vahekaugusest ja kehadevahelise aine dielektrilisest läbitavusest. Elektrivälja energia. -Laetud keha võib elektriväljas omada energiat. ( A= qU ) ( U= Ed ) Elektrivool metallides. -Peab eksisteerima see, mis liigub, ja teiseks, peab esinema põhjus, mis tek. Liikumise. -Alalisvooluks nim. Elektrivoolu, mille tugevus ja suund ajas ei muutu. Juhtivuselektronid metallis. -Laengukandjateks on metalli aatomi väliskihi elektronid e. Valentselektronid. Voolutugevust määravad suurused. -Suurust, mis näitab laengukandjate arvu aine ruumalaühikus, nim laengukandjate kontsentratsiooniks (n) / n= N/V Ohmi seadus. -Ohmi seadus väidab, et voolutugevus juhis onn võrdeline juhi otstele rakendatud pingega I=G korda U / G juhtivus -Juhi takistus on üks oom, kui juhi otstele rakendatud pinge 1V tekitab juhis voolu 1A ( 1oom = V:A)
Füüsika kontrolltöö 1. Mõisted Alalisvool elektrivool, mille tugevus ja suund ajas ei muutu. Valentselektronid metalli aatomi väliskihi elektronid laengukandjad. Juhtivuselektronid valentselektronid, mis võivad vabalt liikuda kogu metallitüki ülatuses. Laengukandjate kontsentratsioon suurus, mis näitab laengukandjate arvu ühes ruumalaühikus. Elektrivool laengukandjate suunatud liikumine. Takistus - füüsikaline suurus, mis näitab kui palju aine mõjutab liikuvaid laengukandjaid. (ühik:1 oom) 1 oom juhi takistus on 1 oom, kui juhi otstel rakendatud pinge 1 W tekitab juhis voolu 1 A.
Alalisvool 1. Mis on alalisvool? Elektrivool, mille suund ja tugevus ajas ei muutu. Kokkuleppeliselt positiivsete laengukandjate liikumise suund (pos. pooluselt negatiivsele) Nt: aku, patarei 2. Juhtivuselektronid? Valentselektronid(metalli aatomi väliskihi elektronid), mis võivad vabalt liikuda kogu metallitüki ulatuses 3. Voolutugevust määravad suurused/valem? Voolutugevus laengute liikumiskiirus juhis. 4. Mis on elektrivoolu tekkimise tingimused? · Vabad laengukandjad (neg/pos ioon; elektron) · Mõjuv jõud 5. Ohmi seadus sõnastus, valem
10. Elektriväljaenergia sõltub välja tugevusest ja potentsiaalist. Laetud keha võib elektriväljas omada energiat. Elektriväljas sõltub energia nii laengu suurusest kui ka elektrivälja tugevusest. Wp = (CU2)/2 11. Et tekkiks elektrivool peab leiduma vabu laengukandjaid ja neile peab mõjuma elektrijõud. 12. Alalisvoolu nimetatakse elektrivoolu, mille tugevus ja suund ajas ei muutu. 13. Valentselektronid on laengukandjad, mis on metalli väliskihi elektronid. Juhtivuselektronid on valentselektronid, mis võivad vabalt liikuda kogu metalltüki ulatuses. 14. Ohmi seadus: voolutugevus juhis on võrdline pingega ja pöördvõrdeline juhi takistusega. I = U/R 1 = 1V/1A 15. Voolutugevust mõõtetakse ampermeetriga ja vooluringi ühendatakse see jadmisi. Pinget mõõdetakse voltmeetriga ja vooluringi ühendatakse see rööbiti.
Alalisvoolu tekkimise tingimused: · Elektrivooluks nimetatakse laetud osakeste suunatud liikumist · Peab eksisteerima see, mis liigub ja peab esinema põhjus, mis tekitab liikumise Alalisvooluks nimetatakse elektrivoolu, mille tugevus ja suund ajas ei muutu. Miks metallid on head elektrijuhid?- väliskihi elektronid saavad vabalt liikuda Juhtivuselektronid metallis: · Lanegukandjateks on metalli aatomis väliskihi elektronid ehk valentselektronid · Valentselektrone mis võivad vabalt liikuda kogu metallitüki ülatuses nimetatakse juhtivuselektronideks Voolutugevuse määratud suurused: · Elektronid liiguvad suunatult vaid elektrijõu mõjul · Suurust mis näitab laengukandjate arvu aine ruumalaühikus nimetatakse laengukandjate kontsentratsiooniks
Elektri kordamisküsimused (2. AT) 1. Loetle voolu tekkimise tingimused. *Peab eksisteerima see, mis liigub; * peab olema põhjus, mis tekitab liikumise. 2. Mis on alalisvool? Alalisvooluks nimetatakse elektrivoolu, mille tugevus ja suund ajas ei muutu. 3. Mis on valentselektronid? Juhtivuselektronid? Laengukandjateks metalli aatomi väliskihi elektronid ehk valentselektronid. Valentselektrone, mis võivad vabalt liikuda kogu metallitüki ulatuses, nimetatakse juhtivuselektronideks. 4. Millised on voolutugevust määravad suurused (v.a. Pinge ja takistus)? Väljenda voolutugevus nende suuruste kaudu. Voolutugevus sõltub vabade laengukandjate keskmisest kiirusest, kontsentratsioonist, laengust ja laengukandjate läbitud pindalast. I=-envS 5
puhul on liikumise põhjuseks elektrijõud 2. Valentselektronid jt *Metalli muudab juhiks suure hulga vabade laengukandjate olemasolu *laengukandjateks on metalli aatomi väliskihi elektronid e valentselektronid *valentselektronid pole seotud ühegi kindla metalliaatomiga ja võivad liikuda kogu metallitüki piires *valentselektrone, mis võivad vabalt liikuda kogu metallitüki ulatuses nimetatakase JUHTIVUSELEKTRONIDEKS. *Metalli mudel: ioonide vahele jääva ruumi täidavad juhtivuselektronid 3. Alalisvool *- vool, mille tugevus ja suund ajas ei muutu * alalisvoolu võib käsitleda kui laengu ühtlast liikumist, sest liikuvate laengukandjate keskmine kiirus v on konstantne. 4. Suurust, mis näitab laengukandjate arvu aine ruumalaühikus, nimetatakse LAENGUKANDJATE KONTSTRATSIOONIKS (n) N- laengukandjate arv.5. *Elektronid liiguvad suunatult vaid elektrijõu toimel * Laengukandjad
seotud aatomid saavad aines vabalt ümber paikneda. Pärast juhtivuselektroni lahkumist aatomist tekib positiivne ioon mis vabalt ümber paikneda ei saa. Selliseid elektrone nimetatakse . Sellised elektrone nimetatakse juhtivuselektronideks. Isolaatorites sellised vabad elektroni üldjuhul puuduvad. Elektrijuhi lähedal paiknev laeng võib tekitada juhis indutseeritud laengu. Indutseeritud laeng tekib siis kui välise elektrilaengu mõjul paiknevad juhis olevad juhtivuselektronid ringi ja juht saab laengu. (Näiteks saab üks varda ots negatiivse laengu ja teine ots samasuure positiivse laengu) Kondensaatoriks nimetatakse kahest elektrijuhist koosnevat süsteemi. Neid juhte nimetatakse kondensaatori plaatideks ja nad on teineteisest isoleeritud. Kondensaatori laenguks nimetatakse ühele plaadile antud laengut. Teine plaat saab sama suure kuid vastasmärgilise laengu (+ q ja – q ) . Kondensaatori kogulaeng on null
nõrgemalt seotud aatomid saavad aines vabalt ümber paikneda. Pärast juhtivuselektroni lahkumist aatomist tekib positiivne ioon mis vabalt ümber paikneda ei saa. Selliseid elektrone nimetatakse . Sellised elektrone nimetatakse juhtivuselektronideks. Isolaatorites sellised vabad elektroni üldjuhul puuduvad. Elektrijuhi lähedal paiknev laeng võib tekitada juhis indutseeritud laengu. Indutseeritud laeng tekib siis kui välise elektrilaengu mõjul paiknevad juhis olevad juhtivuselektronid ringi ja juht saab laengu. (Näiteks saab üks varda ots negatiivse laengu ja teine ots samasuure positiivse laengu) Kondensaatoriks nimetatakse kahest elektrijuhist koosnevat süsteemi. Neid juhte nimetatakse kondensaatori plaatideks ja nad on teineteisest isoleeritud. Kondensaatori laenguks nimetatakse ühele plaadile antud laengut. Teine plaat saab sama suure kuid vastasmärgilise laengu (+ q ja – q ) . Kondensaatori kogulaeng on null. Kondensaatori
ALALISVOOL Elektrivool metallides Voolu tekkimise tingimused: Esiteks, peab eksisteerima see, mis liigub, ja teiseks, peab esinema põhjus, mis tekitab liikumise. Alalisvooluks nimetatakse elektrivoolu, mille tugevus ja suund ajas ei muutu. Juhtivuselektronid metallis: metalli muudab juhiks suure hulga vabade laengukandjate olemasolu. Laengukandjateks on metalli aatomi väliskihi elektronid ehk valentselektronid. Valentselektrone, mis võivad vabalt liikuda kogu metallitüki ulatuses, nim. juhtivuselektronideks. Voolutugevust määravad suurused : suurust, mis näitab laengukandjate arvu aine ruumaalaühikus, nim. laengukandjate kontsentratsiooniks. Seega , kus N on laengukandjate arv ja V on vaadeldav ruumala. Voolutugevus . Ohmi seadus
Keelutsoon Täidetud tsooniala 22.11.12 37 Lisandjuhtivus, lisandite liigid · Pooljuhtide juhtivuse iseloomu saab muuta sobivate lisandainete lisamisel kristallide kasvatamisel Lisades 4 väliselektroniga räni kristalli 5 väliselektroniga arseeni aatomeid, jääb osa arseeni elektrone sidemetest vabaks, moodustades juhtivuselektronid. Saadakse n- tüüpi pooljuht Kui lisandaines on elektrone vähem kui põhiaines, saadakse nn. Aukjuhtivusega pooljuht e. p tüüpi pooljuht 22.11.12 38 Lisandite skeemid 22.11.12 39
1.Elektrivool , selle tekkimise tingimused Elektrivool on vabade laengukandjate suunatud liikumine . Elektrivoolu tekkimiseks peab olema täidetud kaks tingmust : 1) Aines peab leiduma piisavalt vabu laengukandjaid (osakesi , mis liiguvad ) Peab mõjuma elektrijõud (peab leiduma likumise tekitaja ) Vabadr laengukandjad on elektrilaenguga osakesed , mis saavad liikuda kogu vaadeldava ainekoguse või keha piires . Mettallides on vabadeks laengukandjateks pp , juhtivuselektronid ehk ühistunud valetselektronid vedelikes ja gaasides aga negatiivsed ja positiivsed . Vabade laengukandjate sisalduse alusel jagunevad ained juhtideks , dielektrikuteks ja pooljuhtideks . Juhid on ained , milles vabade laengukandjate arv ei erine väga palju aatomite (või molekulide) üldarvust . Mitmevalentsesmetallis on vabu elektrone isegi rohkem kui aatomid . Ained loetakse juhiks aga ka ss , kui mitme tuhande aatomi või molekuli kohta tuleb vaid üks vaba
mõjul. Sellele kohale jääb struktuuris vaba koht (auk), mis samuti liigub välise elektrivälja mõjul, aga elektroniga vastupidises suunas. Puhastes pooljuhtides tekkivale elektrijuhtivusele on iseloomulik, et alati tekib elektrone ja auke ühepalju. Pooljuhid erinevad metallidest suurema eritakistuse ja selle ümberpööratud temperatuurisõltuvuse poolest. Juhtivuse temperatuuri sõltuvus on eksponentsiaalne nii, et iga 10 Kraadi temperatuuri tõusuga suureneb juhtivus (juhtivuselektronid arv) 2korda. · Lisandpooljuhid, donor- ja aktseptor-pooljuhid Pooljuhtide omajuhtivus on üldiselt väike. Juhtivust on võimalik oluliselt suurendada, lisandite viimisega pooljuhti. Lisanditega pooljuhte nimetatakse legeeritud pooljuhtideks, kus põhiaine kristallvõresse on viidud lisandaine aatomeid. Lisandeid ja järelikult ka pooljuhte on kaks tükki: 1 Doonorlisadind (n-pooljuht) loovutavad kergesti elektrone; voolu tekitajaks on elektronid elektronjuhtivus.
Potensiaalide vahe, pinge (definitsiooni valemid) Väljapunkti potensiaal on skalaarne suurus. Potensiaali väljas punktmassile mõjuv jõud. Pinge on ülekantud energia ja laengu suhe: U = W/Q U = P/J U = JR 61.Juht elektriväljas. Elektrilise induktsiooni nähtus Juhid on ained, milles vabade laengukandjate arv on väga suur e. juht on elektrit juhtiv materjal. Indutseeritud laengute tekkimine elektrivälja paigutatud kehas. Juhtivuselektronid on liikunud positiivse laengu suunas, positiivsed ioonid kristallvõres on jäänud oma kohale. Sellist nähtust nimetatakse elektriliseks induktsiooniks. 62.Dielektrikud elektriväljas. Suhteline dielektriline läbitavus Dielektrik on väga väikese elektrijuhtivusega aine või ainete segu. Dielektrikud võivad olla nii tahked, vedelad kui gaasilised. Elektriväli tekitab dielektrikus dielektrilise polarisatsiooni.
Pooljuhte, milles tekib elektrivool sellisel viisil nimetatakse lisandjuhtideks, aukjuhtideks ehk p-tüüpi pooljuhtideks. Aatomeid, mis tekitavad aukjuhtivuse nimetatakse aktseptoriteks ehk aktseptorlisandiks. Kui pooljuhti lisada nii doonorlisandit kui aktseptorlisandit, pooljuhi elektrijuhtivuse tüüp sõltub üte või teist tüüpi lisandi kontsentratsioonist. See tähendab, kui ülekaalus on juhtivuselektronid, siis on pooljuht n-tüüpi, kui aga ülekaalus on augud, siis on pooljuht p-tüüpi. Pn-siirde e tõkekiht on spetsiaalse tehnoloogilise protsessiga saadud p-juhtivusega pooljuhi ja n-juhtivusega pooljuhi piirikiht. Pn- siirdel on ventiili omadus-ta laseb hästi läbi voolu ühes suunas, kuid ei tee seda teises suundas. Pn siiret saab difuteerimise alusel. 41. Pooljuhtdioodid. Aladusdioodid: parameetrid, pinge-voolu tunnusjoon
Dispersioon on põhjustatud elektromagnetlainete vastastikmõjust aines võnkuvate laetud osakestega. Elektromagnetlaine toimib selle võnkumise suhtes sundiva jõuna (esineb resonants). Kuna n = 1/2 ja kehtib seos = (0) r2/(r2 - 2) siis on aine dielektriline läbitavus ja murdumis- näitaja n resonantssagedusel r määramatud. Laetud osakesed võivad võnkuda kui: 1) vabad 19 laengukandjad (juhtivuselektronid), 2) seotud laengukandjad (valentselektronid), 3) ioonid ioonkris- tallis. Vastavad resonantssagedused määravad dispersioonikõvera n = n () kuju. Valguse neeldumine on valguse intensiivsuse vähenemine aines kiirgusenergia üleminekul teisteks energia- liikideks. Bouguer'i seadus väidab, et neeldumisel väheneb valguse intensiivsus aines eksponentsiaalselt I = I0 e- l kus I on valguse intensiivsus kaugusel l pinnast. I0 on pinnale langeva valguse intensiivsus ja -
või sagedusest. Dispersioon on põhjustatud elektromagnetlainete vastastikmõjust aines võnkuvate laetud osakestega. Elektromagnetlaine toimib selle võnkumise suhtes sundiva jõuna (esineb resonants). Kuna n = 1/2 ja kehtib seos = (0) r2/(r2 - 2) siis on aine dielektriline läbitavus ja murdumis- näitaja n resonantssagedusel r määramatud. Laetud osakesed võivad võnkuda kui: 1) vabad laengukandjad (juhtivuselektronid), 2) seotud laengukandjad (valentselektronid), 3) ioonid ioonkris- tallis. Vastavad resonantssagedused määravad dispersioonikõvera n = n () kuju. Valguse neeldumine on valguse intensiivsuse vähenemine aines kiirgusenergia üleminekul teisteks energia- liikideks. Bouguer'i seadus väidab, et neeldumisel väheneb valguse intensiivsus aines eksponentsiaalselt I = I0 e- l kus I on valguse intensiivsus kaugusel l pinnast. I0 on pinnale langeva valguse intensiivsus ja -
või sagedusest. Dispersioon on põhjustatud elektromagnetlainete vastastikmõjust aines võnkuvate laetud osakestega. Elektromagnetlaine toimib selle võnkumise suhtes sundiva jõuna (esineb resonants). Kuna n = 1/2 ja kehtib seos = (0) r2/(r2 - 2) siis on aine dielektriline läbitavus ja murdumis- näitaja n resonantssagedusel r määramatud. Laetud osakesed võivad võnkuda kui: 1) vabad laengukandjad (juhtivuselektronid), 2) seotud laengukandjad (valentselektronid), 3) ioonid ioonkris- tallis. Vastavad resonantssagedused määravad dispersioonikõvera n = n () kuju. Valguse neeldumine on valguse intensiivsuse vähenemine aines kiirgusenergia üleminekul teisteks energia- liikideks. Bouguer'i seadus väidab, et neeldumisel väheneb valguse intensiivsus aines eksponentsiaalselt I = I0 e- l kus I on valguse intensiivsus kaugusel l pinnast. I0 on pinnale langeva valguse intensiivsus ja -
annaabi.ee 
