1. Curentul electric în diferite medii
Fizica clasa 11-a
A elaborat: Florean
Mihail, profesor de
fizică și informatică

2. S
Conducţia electronică a metalelor
Experienţa lui Rikie
A
Cu AlCu Nu s-au depistat
atomi de Al
Al Nu s-au depistat
atomi de Cu

3. Legea lui Ohm în teoria electonică a
metalelor
V=lS – volumul elementar al conductorului
N=nV=nlS – numărul de electroni în volumul elementar
q=Ne=enlS- sarcina electrică a tutror electronilor din conductor
t=l/v – timpul în care electonii parcur lungimea v
q enlS
I neSv
t t
S
l
Fie avem un conductor de lungimea l și aria secţiunii transversale S
Vom calcula relaţia dintre viteza de mișcare a electronilor și intensitatea
curentului electric
Relaţia dintre Intensitate și viteză

4. e e
F eE
a
m m
max
e
e E
v a
m
Legea lui Ohm în teoria electonică a
metalelor
Legea a 2-a lui Newton spune:
atunci viteza maximală o putem exprima:

5. Legea lui Ohm în teoria electonică a metalelor
max0
2 2 e
v e
v E
m
2
2 e
ne
I ES
m
U
E
l
2
2 e
ne S
I U
m l
Electronii se ciocnesc de reţele cristaline sau de alţi electroni de aceea viteza
iniţială a lor este nulă, iar viteza medie are valorea:
1
I U
R
Comparăm cu legea lui Ohm

6. Legea lui Ohm în teoria electonică a
metalelor
2
2 em
ne
Rezistivitatea metalului
l
R
S
Rezistenţa metalului
2
1
2 e
ne S
R m l
Mărimea inversă a rezistenţei metalului

7. Dependenţa rezistivităţii metalului de
temperatură
0 (1 )t
( )o
t C
0
( )m
0( ) Variaţia absolută a rezistivităţii
Notăm:
Variaţia relativă a rezistivităţii
0
0
( )
Graficul dependenţei rezistivităţii metalului de temperatură

8. Curentul electric în
semiconductori

9. Proprietăţile electrice
Rezistivitatea materialelor (ρ)
10-6 108
Conductoare
Semi-
conductoare
Izolatoare
0
( )m

10. Dependenţa rezistivităţii semiconductoarelor
de temperatură
ρ
T
ρ(T) pentru semiconductori
ρ(T) pentru conductori

11. Factorii care influenţează rezistivitatea
semiconductorilor
Termorezistorul (termistor)
t0
Fotorezistorul
2. Iluminaţia
1. Temperatura

12. Conducţia intrinsecă
Fie avem o reţea cristalină formată din atomi de siliciu
Si
Si
Si
Si
Si

13. Conducţia intrinsecă
Pentru simplicitate vom prezenta legăturile în plan.
Si
Si
Si
Si
Si

14. Conducţia intrinsecă
Odată ce semiconductorul primește o energie suplimentară din exterior
(temperatură, iluminare, radiaţie) electronul de pe ultimul nivel
energetic părăsește atomul, în locul lui apare un gol.
Si
Si
Si
Si
Si
gol

15. Conducţia extrinsecă. Semiconductore cu
impurităţi
Impurităţile sunt atomii altor elemente chimice
situate în nodurile reţelei cristaline
Si
Si
P
Si
Si
Si
Si
Si
Si
Si
Si
Atomul de P (fosfor) se va numi donor
Semiconductorul de acest fel se va numi de tip n (negativ) iar conducţia electrică a lui
– conducţie extrinsecă de tip n

16. Conducţia extrinsecă. Semiconductore cu
impurităţi
Si
Si
In
Si
Si
Si
Si
Si
Si
Si
Si
Atomul de In (indiu) se va numi acceptor
Semiconductorul de acest fel se va numi de tip p (pozitiv) iar conducţia electrică a lui
– conducţie extrinsecă de tip p

17. Joncţiunea p-n. Dioda semiconductoare
+
Curentul direct
-
p n

18. Joncţiunea p-n. Dioda semiconductoare
-
Curentul invers
+
p n
Simbolul
catodanod

19. Joncţiunea p-n-p. Tranzistorul bipolar
p n p
Emitor
Baza
Colector
Simbol

20. Curentul electric în gaze

21. Descărcarea electrică neautonomă
Trecerea curentului electric prin gaze este
numită descărcare electrică în gaze.

22. Descărcarea electrică neautonomă
La temperaturi înalte moleculele au viteze
termice mari unele ciocniri din ele fiind
însoţite de pierderea unui electron şi
transformarea moleculei în ion pozitiv, acest
proces este numit ionizare iar factorul care o
produce – ionizator.
+
-
+
-
Ionizare

23. Energia de ionizare
Se numeşte energie de ionizare (W0)energia
minimă suficientă pentru a îndepărta un
electron dintr-o moleculă neutră.
Purtătorii liberi de sarcină electrică în gaze
sunt electronii, ionii pozitivi şi ionii negativi.

24. Recombinarea
Concomitent în gaze are loc procesul invers
ionizării-recombinarea, în care ionul pozitiv
captează un electron şi se transformă în
moleculă neutră.
+
-
Recombinare

25. Dependenţa I(U)
Schema instalaţiei:
A C
V
A

26. Dependenţa I(U)
Schema instalaţiei:
A C
V
A
I
U
Is
+ +
+ +
-
-
-
-
A B
c
Graficul dependenţei

27. Descărarea neautonomă
Descărcarea care are loc numai în prezenţa
ionizatorului (lumina, radiaţiile ultraviolete şi
RÖntgen, fluxuri de particule încărcate, particole
radioactive) se numeşte descărcare electrică
neautonomă.
W0=eEλ
λ- distanţa minimă dintre 2 ciocniri succesive
a electronilor

28. Mecanismul descărcării neautonome
+-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
-
+
-
- +
-

29. Descărcarea autonomă în gaze
La mărirea tensiunii U se atinge o valoare a
intensităţii cîmpului electric E la care lucrul
efectuat de cîmp asigură o creştere a energiei
cinetice a ionilor suficientă ca ei să producă
ioniyarea prin ciocnire,adică este satisfăcută
condiţia:
W0=eEλi

30. Descărcare luminiscentă
Descărcarea autonomă la presiuni mici se numeşte
descărcare luminiscentă.

31. Plasma
plasma reprezintă o stare a materiei, fiind constituită din ioni, electroni și
particule neutre (atomi sau molecule), denumite generic neutri.

32. Sarcina 1.
Care particule participă la conducţia curentului în
electrolizi? Alegeţi răspunsul corect.
A. Electronii și ionii de ambele semne.
B. Ionii de ambele semne.
C. Electronii și ionii negativi.
D. Electronii și ionii pozitivi.
E. Numai electronii.

33. Sarcina 2.
De ce se mărește rezistenţa semiconductorului la
răcirea lui? Alegeţi răspunsul corect.
А. Se micșorează timpul parcursului liber al sarcinilor
electrice.
B. Se micșoreză numărul de sarcini libere.
C. Se micșorează intensitatea mișcărilor oscilatorii a
particolelor încărcate.
D. Se micșorează distanța dintre atomi.
E.Nici un răspuns nu este corect.

34. Sarcina 3.
Care din grafice reprezintă caracteristica volt
amperică a metalelor pentru R≠const?
A. B. C. D. E.

35. Sarcina 3.
Care din grafice reprezintă caracteristica volt
amperică a metalelor pentru R≠const?
А. B. C. D. E.

36. Sarcina 4.
Care din grafice reprezintă dependenţa ρ (Т) pentru
metale, care trec în starea de supraconducţie?
A. B. C. D. E.

37. Sarcina 4.
Care din grafice reprezintă dependenţa ρ (Т) pentru
metale, care trec în starea de supraconducţie?
А. B. C. D. E.

38. Sarcina 5.
Semiconductorul are conducţia majoritară
electronică, ce impurităţi sunt prezente?
А. Este o concentrație echilibrată de impurități
donoare și acceptoare.
B. Impurități nu sunt.
C. Donore.
D. Acceptoare.
E. Nu sunt variante corecte de răspuns.

39. Sarcina 6.
De ce impurităţiele acceptoare nu influenţează
numărul electronilor?
A. La introducerea impurităților numărul de electroni
se mărește iar golurile se micșorează.
B. Numărul de electroni se micșorează iar cel al
golurilor se mărește.
C. Fiecare atom de impurități donează un electron.
D. Fiecare atom de impurități domează un gol.
E. Nu sunt variante corecte de răspuns.

40. Sarcina 7.
Care din grafice reprezintă dependenţa I(U) al
diodei semiconductoare?
A. B. C. D. E.

41. Sarcina 7.
Care din grafice reprezintă dependenţa I(U) al
diodei semiconductoare?
A. B. C. D. E.

42. Sarcina 8.
Care este valoarea minimală după modul al
cantităţii de electricitate care poate fi
transportată prin gaz?
A. 1,6∙10-19 C.
B. 3,2∙10-19 C.
C. Orice cantitate este mică.
D. Depinde de timpul în care trece curentul.
E. Nu sunt variante corecte de răspuns.

43. Vă mulţumim pentru atenţie!!!