Електричний струм у різних середовищах

1. «Природа так про все потурбувалася, що всюди знайдеш те, чому навчитися ”

Леонардо да Вінчі

2. План вивчення теми: “Електричний струм у різних середовищах”

• Носії струму і спосіб їх утворення.
• Поведінка носіїв струму за відсутності та за
наявності електричного поля.
Залежність провідності від температури та інших
умов.
Особливості протікання струму в даному
середовищі.
Закони, що описують протікання струму.
ВАХ для даного середовища
Застосування струму в даному середовищі в побуті,
науці та техніці.

3. Актуалізація знань Електричний струм в металах

1. Що є носіями заряду в металах?
2.
3.
4.
5.
Яким чином вони там утворилися?
На малюнку показаний рух
електронів в металі. Який це рух?
Що ви можете сказати про
електричне поле в металі?
Що змінилося в поведінці
електронів, та чому це відбулося?
Від чого залежить сила струму в
металах?
Чим пояснюється опір металів? Як
він залежить від температури?

4. Актуалізація знань

6. Результати якого досліду показані на малюнку? Які
висновки Ви можете зробити?
4 мА
2,1 мА
7. В чому полягає явище надпровідності?

5. Актуалізація знань Електричний струм в електролітах

1. Дати визначення електролітів
2. Який процес показаний на
3.
4.
5.
6.
малюнку?
Що є носіями струму в
електролітах?
Як залежить провідність
електролітів від температури?
Чому так?
Яке явище показано на малюнку?
Сформулюйте закон електролізу
Фарадея.

6. Тема уроку:

“Електричний струм у
напівпровідниках. Власна і
домішкова провідність. р – n
перехід. Напівпровідниковий діод”

7. Визначення напівпровідників.

Напівпровідник - це матеріал, який за своєю
питомою провідністю займає проміжне положення
між провідником і діелектриком та електричні
властивості якого дуже залежать від зовнішніх
умов: температури, освітленості та наявності
домішок.
До напівпровідників
належать 12 хімічних
елементів в середній
частині таблиці
Менделєєва - В, С, Si, Ρ,
S, Ge, As, Se, Sn, Sb, Ті, I,
та ряд хімічних сполук.
Але найбільше
застосування для науки і
техніки мають германій
Ge і кремній Si.

8. Визначимося, як залежить провідність напівпровідника від температури

• Розглянемо коло, яке складається з напівпровідника,
джерела струму, ключа, амперметра.
Зверніть увагу на зміну показників амперметра під час
нагрівання напівпровідника та зробіть висновки.

9. Визначимося, як залежить провідність напівпровідника від освітленості.

• будемо освітлювати напівпровідник яскравим
світлом
який висновок можете зробити?

10. Власна провідність напівпровідників

У темряві і при низьких
температурах
З підвищенням температури
чи наявності освітлення
Зробіть висновок про кількість електронів та дірок у
чистих напівпровідниках

11. Домішкова провідність напівпровідників

Введення в чотиривалентний
германій Ge невеликої кількості
п'ятивалентного арсену As
(донорної домішки) та утворення
напівпровідника n – типу.
Введення в чотиривалентний
германій Ge невеликої кількості
трьохвалентного індію In
(акцепторної домішки) та утворення
напівпровідника р – типу.
Зробіть висновок стосовно кількості електронів та дірок у кожному типі
напівпровідника

12. Процеси, які відбуваються під час контакту напівпровідників р та п типів

запірний шар

13. Прямий та непрямий р-п перехід

1. Зверніть увагу на те, як прикладена напруга до р-п переходу.
2. Який напрямок має внутрішнє поле ?
3. Який напрямок має зовнішнє поле?
4. Який напрямок має загальне поле через р-п перехід, та чи викличе воно
струм крізь нього?
5. Як буде поводити себе цей струм (зростати, зменшуватись, не зміниться)
із збільшенням прикладеної напруги?
Порівняйте процеси, які відбуваються в цих двох випадках, та зробіть
висновок про властивість р-п переходу.

14. Провідність p – n переходу в картинках

р
n

15. Отже, ми з'ясували, що контакт напівпровідників р- і n типу має однобічну провідність — він добре пропускає струм в одному напрямку (пропуск

Подання на р – n перехід
прямої напруги
Подання на р – n перехід
зворотної напруги
Отже, ми з'ясували, що контакт напівпровідників р- і n
типу має однобічну провідність — він добре пропускає
струм в одному напрямку (пропускному) і практично не
пропускає струму в протилежному (запірному) напрямку.

16. Напівпровідниковий пристрій, який містить один р – n перехід, називають напівпровідниковим діодом.

будова напівпровідникового діоду
Зовнішній вигляд
Схематичне позначення

17. ВАХ напівпровідникового діоду – це графік залежності струму через р-n перехід від прикладеної напруги.

І, А
0
зворотна
напруга
пряма напруга
U, В

18. Випрямні діоди.

• Випрямними називають
напівпровідникові діоди, призначені для
перетворення змінного струму в
постійний. Випрямлення змінного струму
за допомогою напівпровідникового діода
засноване на його односторонній
електропровідності.

19. Приклад використання напівпровідникових діодів: випрямлення змінного струму

і (t)
t
і (t)
t

20. Проходження струму через систему з 4 діодів

+
+
-
і (t)
t

21. Експрес-опитування

А)
іон
Б)
В)
Г)
електр
они
0
Д)
Є)
І)
К)
р
n
Ж)
Л)
р
n
З)
М)

22. Порівняльна таблиця з теми “ Електричний струм у різних середовищах ”

Речовина
1. Дати визначення
(навести приклади
речовини.)
2. Хто є носієм зарядів в
речовині?
3. Яким чином вони там
утворилися?
4. Залежність провідності
речовини від
температури та інших
параметрів.
5. Основні формули з
даної теми
6. Примітки (особливості
струму в даній речовині)
МЕТАЛИ
Електроліти
Напівпровідни
ки
ГАЗИ

23. Домашнє завдання

1. Повторити §§ № 13-15 , вивчити §16 . Усно
відповісти на контрольні питання цих
параграфів. Продовжити складання
порівняльної таблиці.