Читайте также:
|
Диэлектриктердегі электростатикалық өріс кернеулігінің тұйық бет бойымен алынған ағыны сол беттің ішінде орналасқан еркін және байланыстағы зарядтардың алгебралық қосындыларының вакуумның диэлектрлік өтімділігіне қатынасына тең болу керек.
(1)
және 
шамаларын сәйкес зарядтардың көлемдік тығыздықтары арқылы өрнектесек,(1) қатынасты былай жазуға болады
(2)
Мұндағы 
s тұйық бетпен шектелген көлем. 
өрнекті пайдалансақ
(3)
(3)өрнегінің сол жағына Гаусс-Остроградский теоремасын қолдансақ,
(4)
(4) теңдік диэлектрикті қамтитын кез келген көлем үшін орындалатын болғандықтан
(5)
-ығысу векторы деп аталады.
Кейде (5) теңдеуге электрлік ығысу векторының көздері еркін зарядтар болып табылады,оның күш сызықтары еркін зарядтарда басталып,еркін зарядтарда аяқталады деп те мағына береді.
өрнекті пайдалансақ,
(6)
–диэлектриктің салыстырмалы өтімділігі,ал 
–диэлектриктік өтімділік деп аталады.
22.Электрөткізгіштің температураға тәуелділігі.Төтенше өткізгіштік Электрөткізгіштің температураға тәуелділігін анықтау үшін,электрондардың тор тербелістерінен,қоспа атомдардан шашырауын еске алу керек.Бұл кезде олардың кванттық қасиеттері ескерілуі керек.тордың тербелістерін дыбыс кванттары фотондармен сипаттайды.Сондықтан электронның тор тербелістерінен шашырауын электронның фонон шығару,не фонон жұту процестері түрінде қарастырады.Металлдың электрөткізгіштігін (кедергісін) жоғарыда айтылған процестерді кванттық тұрғыдан қарастыру арқылы тапса,төмендегі түрде жазуға болады.
Мұндағы 
-химиялық потенциалдармен анықталатын шекті жылдамдық, 
, 
, 
-электронның фонондар,электрондар және қоспа атомдармен әсерлесуін сипаттайтын еркін жүру жолының ұзындықтары.Электронның фонондармен әсерлесуін қарастырған кезде,фонондар жиілігінің жоғары жағынан 
= 
жиілікпен шектелгендігін еске алу керек.Осы жиілікке сәйкес келетін температура дебай температурасы деп аталады
k 
= 
⇒ = 
= 
Егер металлдың температурасы Т>> 
болса,есептеулер = 
екенін көрсетеді,олай болса меншікті кедергі температураға тура пропорционал болады.Ал Т<< болса,
= 
(
)2
Төменгі температураларда меншікті кедергі температура төмендеген сайын оның бесінші дәоежесіне пропорционал кемиді.Электрондардың өзара кулондық әсерлесуін сипаттайтын 
.Сонымен қатар электрондар,фонондар алмасу арқылы да өзара әсерлесетінін еске алса
ξ(
)
Көптеген металлдар үшін ξ(
) 
болғандықтан 
.Электрондардың қоспа атомдардан шашырауының кедергіге қосатын үлесін анықтайтын 
температураға байланысты емес,қоспа атомдардың концентрациясымен анықталады.Сондықтан
= 
= 
= 
C
𝛒
T
Кедергінің температураға тәуелділігі
Егер металлдың құрамында қоспалалар және кристалдық торының дефектілері жоқ болса,оның кедергісі классикалық физика тұрғысынан температура абсолттік нөлге ұмтылғанда нөлге айналуы керек.Бірақ тәжірибеде көптеген металлдың кедергісі температура төмендеген сайын азая отырып,температура әрбір металл үшін белгілі бір мәніне жеткен кезде кенеттен секірмелі түрде нөлге айналып,одан әрі абсолюттік нөлге дейін нөлге тең қалпында қалады.Осы құбылысты төтенше өткізгіштік,ал мұндай құбылыс байқалатын металдарды төтенше өткізгіштер д.а.Төтенше өткізгіштік құбылысты 1911ж Каммерлинг-Оннес ашқан.Төтенше өткізгіштік байқалатын металдар үшін критикалық температура 0,01-ден 20K дейінгі температуралар аралығында жатады.Критикалық температурадан жоғары температураларда металдың кедергісі нөлден өзге және температураға тәуелдігі қалыпты металдардағыдай болады.Сондықтан төтенше өткізгіштік күй мен қалыпты күйді металдың әр түрлі екі фазасы ретінде қарастыруға болады.
23.Жартылай өткізгіштерді жартылай өткізгіштердің меншікті және қоспалы өткізгіштігі.Донорлар және акцепторлар. Жартылай өткізгіштер деп аталудың өзі электр өткізгіштігінің шамасы бойынша олардың металлдар мен изоляторлардың арасындағы аралық орында болуына байланысты шыққан.Жартылай өткізгіштер меншікті және қоспалы өткізгіштік болып 2-ге бөлінеді.Енді осындай жартылай өткізгіштерді электр өрісіне қойсақ,өткізгіштік зонадағы электрондар өріс бағытына қарсы,ал көрші атомдардың электрондарының кемтіктерге көшуінің нәтижесінде кемтіктер өріс бағытымен қозғалысқа келеді.Сөйтіп жартылай өткізгіштердегі ток тасымалдайтын бөлшектер өткізгіштік зонадағы электрондар валенттік зонадағы кемтіктер болып табылады.Таза жартылай өткізгіштердің электрөткізгіштігін меншікті өткізгіштік деп атайды. Практикада көпшілік жағдайда қоспалы жартылай өткізгіштер пайдаланылады.Қоспалы жартылай өткізгіштерді негізінен екі топқа бөледі:донорлы және акцепторлы жартылай өткізгіштер деп. Егер германийдің,болмаса кремнийдің тор түйіндеріндегі 4 валеннтті атомдарының кейбіреулерін валенттігі бірге кем,не бірге артық элементтің атомдарымен алмастырса,жоғарыда айтылған қоспалы шала өткізгіштер пайда болады.Электрондармен қамсыздандыратын қоспа атомдары донорлар д.a. Кемтіктің пайда болуын туғызатын қоспалар акцепторлық қоспалар деп аталады.
Дата добавления: 2015-02-16; просмотров: 351 | Поможем написать вашу работу | Нарушение авторских прав |