დენის ძალა

ცოდნა სინათლეა - Knowledge is light - Знание свет -  

                             დენის ძალა

Electric current

მარტივი ელექტრული წრე, სადაც დენი წარმოდგენილია ასო i. ძაბვის (V), წინააღმდეგობის (R) და დენის (i ან I) შორის კავშირი არის V=IR; ეს ცნობილია როგორც ომის კანონი.

დენის ძალა (აღნიშვნა: ${\displaystyle I}$) — ელექტრული დენის სკალარული მახასიათებელი. დენის ძალა არის სიდიდე, რომელიც ტოლია დროის ერთეულში (${\displaystyle \mathrm{\Delta }t}$) გამტარის განიკვეთში გასული მუხტისა (${\displaystyle \mathrm{\Delta }q}$).

${\displaystyle I=\frac{\mathrm{\Delta }q}{\mathrm{\Delta }t}}$

დენის ძალა სკალარული სიდიდეა, იგი შეიძლება იყოს როგორც დადებითი, ისე უარყოფითი. ნიშანი დამოკიდებულია იმაზე, ემთხვევა თუ არა დადებიტი ნაწილაკების მოძრაობის მიმართულება ერთხელ არჩეულ მიმართულებას. დენის ძალას, როგორც სკალარულ სიდიდეს, მიმართულება არ გააჩნია. დენის მიმართულება განისაზღვრება დენის სიმკვრივის ვექტორით.

SI სისტემაში დენის ძალის ერთეულია ამპერი, რომელიც ამ სისტემის ძირითადი ერთეულია. წარმოებულ ერთეულებში 1 ამპერი (ა) = 1 კ/წმ.

დენის ძალის გასაზომ ხელსაწყოს ამპერმეტრი ჰქვია.

ცვლადი დენის შემთხვევაში განასხვავებენ მყისიერ დენის ძალას, პიკურ დენის ძალას და ეფექტურ დენის ძალას (ეს უკანასკნელი ტოლია ისეთი მუდმივი დენის ძალისა, რომელიც იგივე სიმძლავრეს გამოყოფს).

იხ. ვიდეო - რა არის ელექტრო დენი, დენის ძალა, ძაბვა, ვოლტი, ამპერი, წინაღობა, ომის კანონი

ნახევარგამტარი

მთავარი სტატია: ნახევარგამტარი

ნახევარგამტარში ზოგჯერ სასარგებლოა ვიფიქროთ დენზე, როგორც დადებითი „ხვრელების“ ნაკადის გამო (მოძრავი დადებითი მუხტის მატარებლები, რომლებიც არის ადგილები, სადაც ნახევარგამტარულ კრისტალს აკლია ვალენტური ელექტრონი). ასეა p-ტიპის ნახევარგამტარებში. ნახევარგამტარს აქვს შუალედური ელექტრული გამტარობა გამტარსა და იზოლატორს შორის. ეს ნიშნავს გამტარობას დაახლოებით 10−2-დან 104 სიმენს სანტიმეტრზე (S⋅cm−1) დიაპაზონში.

კლასიკურ კრისტალურ ნახევარგამტარებში ელექტრონებს შეუძლიათ ენერგია ჰქონდეთ მხოლოდ გარკვეულ ზოლებში (ანუ ენერგიის დონის დიაპაზონში). ენერგეტიკულად, ეს ზოლები განლაგებულია ძირითადი მდგომარეობის ენერგიას შორის, მდგომარეობა, რომელშიც ელექტრონები მჭიდროდ არიან მიბმული მასალის ატომურ ბირთვებთან და თავისუფალ ელექტრონის ენერგიას შორის, ეს უკანასკნელი აღწერს ენერგიას, რომელიც საჭიროა ელექტრონის მთლიანად გაქცევისთვის. მასალა. ენერგეტიკული ზოლები თითოეული შეესაბამება ელექტრონების მრავალ დისკრეტულ კვანტურ მდგომარეობას და დაბალი ენერგიის მქონე მდგომარეობების უმეტესობა (ბირთვთან უფრო ახლოს) დაკავებულია, კონკრეტულ ზოლამდე, რომელსაც ეწოდება ვალენტობის ზოლი. ნახევარგამტარები და იზოლატორები განასხვავებენ ლითონებს, რადგან ვალენტურობის ზოლი ნებისმიერ მეტალში თითქმის ივსება ელექტრონებით ჩვეულ ოპერაციულ პირობებში, ხოლო მათგან ძალიან ცოტა (ნახევარგამტარი) ან პრაქტიკულად არცერთი (იზოლატორი) არ არის ხელმისაწვდომი გამტარ ზოლში, ზოლი უშუალოდ ზემოთ. ვალენტობის ზოლი.

ნახევარგამტარში ელექტრონების ამაღელვებელი სიმარტივე ვალენტურობის ზოლიდან გამტარ ზოლამდე დამოკიდებულია ზოლებს შორის არსებულ უფსკრულიზე. ამ ენერგეტიკული დიაპაზონის ზომა ემსახურება როგორც თვითნებურ გამყოფ ხაზს (დაახლოებით 4 ევ) ნახევარგამტარებსა და იზოლატორებს შორის.

კოვალენტური ბმებით, ელექტრონი მოძრაობს მეზობელ ბმაზე გადახტომით. პაულის გამორიცხვის პრინციპი მოითხოვს, რომ ელექტრონი აწიოს ამ ბმის უმაღლეს ანტი-შეკავშირების მდგომარეობაში. დელოკალიზებული მდგომარეობებისთვის, მაგალითად, ერთ განზომილებაში - ეს არის ნანომავთულში, ყოველი ენერგიისთვის არის მდგომარეობა, სადაც ელექტრონები მიედინება ერთი მიმართულებით და მეორე მდგომარეობა ელექტრონებით მეორე მიმართულებით. იმისთვის, რომ წმინდა დენმა გაიაროს, ერთი მიმართულებით უფრო მეტი მდგომარეობა უნდა იყოს დაკავებული, ვიდრე მეორე მიმართულებით. იმისათვის, რომ ეს მოხდეს, საჭიროა ენერგია, რადგან ნახევარგამტარში შემდეგი უმაღლესი მდგომარეობები დევს ზოლის უფსკრულის ზემოთ. ხშირად ეს ნათქვამია, როგორც: სრული ზოლები არ უწყობს ხელს ელექტროგამტარობას. თუმცა, როდესაც ნახევარგამტარის ტემპერატურა აბსოლუტურ ნულზე მაღლა იწევს, ნახევარგამტარში მეტი ენერგიაა, რომელიც დაიხარჯება გისოსის ვიბრაციაზე და ამაღელვებელ ელექტრონებზე გამტარობის ზოლში. გამტარ ზოლში დენის მატარებელი ელექტრონები ცნობილია როგორც თავისუფალი ელექტრონები, თუმცა მათ ხშირად უბრალოდ ელექტრონებს უწოდებენ, თუ ეს გასაგებია კონტექსტში.

იხ. ვიდეო - What is Electric Current? - When electric charges move, that's called current! In most circuits, this movement is accomplished by electrons in a conductor. As it turns out, an electron doesn't need to move very far; it can force other electrons in the conductor to move. In the video, we demonstrate moving electric charges with a tube and some metal balls. We also examine conventional current vs. electron flow and how good ol' Ben Franklin can be blamed for that bit of confusion.