12. Правила Кірхгофа.

Перше правило Кірхгофа: сума усіх сил струмів, які входять в точку розгалуження, дорівнює суміусіх сил струмів, які виходять із цієї точки: І₁+І₂+І₃=І₄+І₅+І_6.

Це правило є наслідком закону збереження електричного заряду: носії струму у точках розгалуження не можуть нагромаджуватись чи зникати.

Сили струмів, які сходяться у точці розгалуження – позитивні, а ті, що виходять із неї – негативні: ∑I_i=0 – для кожної точки розгалуження алгебраїчна сума всіх струмів дорівнює нулу.

Друге правило Кірхгофа: у довільному замкнутому контурі, виділеному в системі розгалужених струмів, алгебраїчна сума добутків сил струмів І_k на опори R_k відповідних ділянок дорівнює алгебраїчній сумі електрорушійних сил Е_і, наявних у цьому контурі.

∑I_k * R_k = ∑E_i

13.Робота і потужність постійного електричного струму.

14. Класифікація твердих тіл за їх електропровідністю.

1- Метали. Тверді тіла, валентна зона яких не повністю зайнята електронами, добре проводять електричний струм. Провідність виникає тоді, коли електрони верхніх рівнів валентної зони під впливом теплових коливань гратки або за рахунок зовнішнього електричного поля переходять на вищі незаповнені енергетичні рівні.

2-Лужноземельні елементи : Be, Mg, Ca, Zn. Є непоганими провідниками. Валентна зона цілком заповнена електронами перекривається вільною зоною, утворюючи гібридну зону, заповнену електронами частково.

4 – Напівпровідники або діелектрики.Тверді тіла, валентна зона яких повністю зайнята електронами. Для цих електронів зоною провідності стає вільна зона. Якщо ширина зони досягає декількох електрон-вольт, то енергії теплового руху не досить для переходу у вільну зону значної кількості електронів. У такому разі кристал є діелектриком.

15. Елементи зонної провідності твердих тіл. Власна і домішкова провідність напівпровідників.

Власна провідність напівпровідників має електронну та діркову природу і зумовлена переміщенням електронів, які походять із власних атомів кристалічної гратки. Атом, що втратив електрон, стає позитивним йоном, надлишок позитивного заряду якого називають «діркою». Якщо на місце дірки перейде електрон від іншого атома, то дірка виникає в іншому місці. Тому дірки в усьому кристалі хаотично переміщаються від одного атома до іншого. Також за рахунок енергії теплових коливань гратки або інших зовнішніх впливів частина електронів переходить із валентної зони в зону провідності, що супроводжується утворенням у валентній зоні електронної ваканції, тобто виникнення дірки. Питома електропровідність: γ=en_eu_e⁰+en_pu_p⁰, де n- концентрації, u- рухливості електронів та дірок. Домішкова провідність напівпровідників. Електронна провідність виникає тоді, коли домішкою слугують атоми з валентністю на одиницю більшою, ніж в атомів матриці. Напр, у германію(IV) з домішкою фосфору(V). Домішкові атоми P слугують донорами електронів.

Діркова провідність домішкова виникає, коли домішками є атоми з валентністю на одиницю меншою, порівняно з атомами основної речовини напівпровідника. Напр, у германію(IV) з домішкою бору(ІІІ). На місці електрона, вилученого у атома Ge, виникає електронна вакансія – позитивна дірка. Під впливом зовнішнього електричного поля виникає потік дірок у напрямі поля, тобто утворюється електричний струм.