Закон сохранения заряда. Закон Кулона. Электродинамика изучает электромагнитное взаимодействие заряженных частиц

Работа и мощность электрического тока
При перемещении заряда Δq на участке электрической цепи с напряжением U электрический ток совершает работу, которую можно рассчитать по формуле:
А = ΔqU = UIt
С учетом закона Ома для участка цепи работу можно рассчитать также по одной из формул
А = I²Rt = U²t/R.

Эта работа равна изменению энергии рассматриваемого участка цепи.

Если на участке цепи не совершается механическая работа и ток не производит химического действия, работа тока полностью превращается в тепло.
Количество теплоты, выделяющееся в проводнике, равно работе электрического тока.

Закон Джоуля-Ленца

Количество теплоты, выделенное в проводнике с током, равно произведению квадрата силы тока на сопротивление проводника и на время прохождения тока:
Q = I²Rt

Мощность электрического тока - работа электрического то­ка, совершенная за единицу времени:

P = UI = I²R = U²/R
34. Электрический ток в полупроводниках. Собственная и примесная
электропроводимости. Зависимость электропроводимости от температуры


Полупроводники
К числу полупроводников относятся многие химические элементы (германий, кремний, селен, теллур, мышьяк и др.), огромное количество сплавов и химических соединений. Почти все неорганические вещества окружающего нас мира – полупроводники. Самым распространенным в природе полупроводником является кремний, составляющий около 30 % земной коры.
Г лавное отличие полупроводников от металлов проявляется в зависимости удельного сопротивления от температуры. С понижением


температуры сопротивление металлов падает, а у полупроводников – возрастает, и вблизи абсолютного нуля они практически становятся изоляторами.
Рассмотрим качественно механизм возникновения электрического тока в полупроводнике на примере кремния (Si).
А томы кремния имеют четыре валентных электрона на внешней оболочке. В кристаллической решетке каждый атом окружен четырьмя ближайшими соседями. Связь между атомами в кристалле кремния является ковалентной. Парноэлектронные связи сильны и при низких температурах не разрываются, поэтому при низких температурах кремний не проводит электрический ток, то есть ведет себя как диэлектрик.