Участок электрической цепи состоит из двух резисторов R1 = 6 Ом и R2 = 2 Ом, соединенных последовательно и двух идеальных вольтметров, причем первый вольтметр, присоединенный к резистору R1, показывает 12 В. Что покажет второй вольтметр, присоединенный ко второму резистору? Какова сила тока в каждом резисторе?
1) электронная ( проводимость "n " - типа)
При низких температурах в полупроводниках все электроны связаны с ядрами и сопротивление большое; при увеличении температуры кинетическая энергия частиц увеличивается, рушатся связи и возникают свободные электроны - сопротивление уменьшается.
Свободные электроны перемещаются противоположно вектору напряженности эл. поля.
Электронная проводимость полупроводников обусловлена наличием свободных электронов.
2) дырочная ( проводимость " p" - типа )
При увеличении температуры разрушаются ковалентные связи, осуществляемые валентными электронами, между атомами и образуются места с недостающим электроном - "дырка".
Она может перемещаться по всему кристаллу, т. к. ее место может замещаться валентными электронами. Перемещение "дырки" равноценно перемещению положительного заряда.
Перемещение дырки происходит в направлении вектора напряженности электрического поля.
2. Данный закон следует из закона сохранения заряда. Если цепь содержит p узлов, то она описывается p − 1 уравнениями токов. Этот закон может применяться и для других физических явлений (к примеру, водяные трубы) , где есть закон сохранения величины и поток этой величины.
При последовательном соединении полное сопротивление цепи равно сумме сопротивлений отдельных проводников, то есть R общ= 170 Ом
При последовательном соединении проводников сила тока во всех проводниках одинакова I3=I5.
I=U/R => I3=I5=120/170=0,71А(ампер)
При этом напряжение на любом резисторе равно произведению общего напряжения на отношение сопротивления резистора на общее сопротивление : U= Uобщ × R/ R общ.
U3= 120В×22/170 Ом =14,9 В
U5=120B ×10/170 Oм= 7, 06 В
Для кол-ва теплоты есть закон Джоуля-Ленца
Q=I^2× R ×t.
R1=120B×15/170 Om=10,59B
Q1= (0,71A)^2 × 10,59B ×1,5 минут= 8 Дж
Для мощности P= I^2×R
I6=0,71A
P6=0,71A^2×28 Om= 14,11 Bт
Для работы тока A=I^2× R× t
I7= 0,71A
A7=0,71A^2×75 Om ×1,5 минут =56,71 Дж