Електричний струм в електролітах
Електроліти відносяться до провідників другого роду. Електроліти речовини - розчини і розплави яких у воді і інших рідинах проводять електричний струм. До них відносяться солі, кислоти, луги. Носіями заряду в електролітах є іони.
Молекули електроліту і розчинники є дипольними. Дипольні молекулу електроліту оточують молекули розчинника.
Молекули розчинника розривають молекулу електроліту, в результаті чого, утворюється два іона, цей процес називається електролітичної дисоціацією.
У відсутності електричного поля іони рухаються хаотично. Під дією електричного поля, катіони будуть рухатися в напрямку, що збігається з напрямком електричного поля (від + до -), а аніони будуть рухатися протилежну сторону. Таким чином, електричний струм, в електролітах є зустрічний рух разноименно заряджених іонів.
Заряд іона можна виразити через його валентність.
z- валентність іона
q- заряд іона загальний
e- електрон = 1.6 * 10 -19 Кл.
Так як концентрація і заряд позитивних і негативних іонів однакові можна записати
Іони, рухаються, упорядковано під дією електричної сили F.
А перешкоджає руху іонів сила опору з боку рідини, що визначається згідно із законом Стокса.
При рівномірному русі іона:
де,
- питома провідність електроліту (j)
Залежність опору електролітів від температури.
Зі збільшенням температури опір електролітів зменшується, тому що зменшується в'язкість рідини, збільшується рухливість іонів і концентрація іонів.
Явище осідання на електродах продуктів розпаду розчину електроліту при проходженні через нього електричного струму називається електролізом.
1.5..Електріческій ток в напівпровідниках. Напівпровідникові прилади.
До напівпровідників відносяться матеріали провідність, яких більше, ніж у діелектриків, але менше, ніж у провідників. До напівпровідників відносять кремній (Si), фосфор (P), германій (Ge), індій (In), миш'як (As).
Напівпровідники мають ряд особливостей:
Електричний струм в напівпровідниках обумовлений як рухом вільних електронів, так і рухом пов'язаних електронів, так званих дірок. Тому розрізняють електронну і дірковий провідності. Місце, покинуте електронами умовно позитивно заряджене - дірка. Напівпровідники, які мають переважно електронну провідність, називаються напівпровідниками n-типу. Напівпровідники, які мають переважно дірковий провідність. називаються напівпровідниками р-типу.
Провідність напівпровідників дуже сильно залежить від температури, ця залежність в десятки разів більше, ніж у металів. Зі збільшенням температури провідність напівпровідників збільшується, а опір зменшується, тому що збільшується кількість пар носіїв зарядів ē і дірок.
Провідність напівпровідників сильно залежить від домішок і називається примесной провідністю. Провідність чистих напівпровідників зовсім невелика, щоб збільшити провідність до чистого напівпровідника додають домішка.
Домішка може збільшити у багато разів або число вільних електронів, або дірок. У першому випадку (ріс.44 (а)) домішка виконує роль донора (віддає електрони) - провідність n - типу, а в другому (ріс.44 (б)) - роль акцептора (відбирає електрони) - провідність р - типу.