Физика. Строение и физические свойства вещества. Барсуков В.И - 41 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ТГТУ | Тамбов

Составители: 

Рубрика: 

тока в цепи эмиттера сопровождается проникновением электронов в область базы. Проникшие в базу электроны диффун-
дируют по направлению к коллектору. Если толщина базы небольшая, почти все электроны, не успев рекомбинировать,
поступают в цепь коллектора. Обусловленное входным напряжением изменение тока
э
I в цепи эмиттера приводит к из-
менению количества электронов, проникающих в коллектор и, следовательно, к почти такому же изменению тока
к
I в
цепи коллектора.
Допустим, что
эк
II ≈ . Выразив эти токи через соответствующие напряжения и сопротивления, получим, что
выхвыхвхвх
// RURU ≈ . Отсюда следует:
вхвыхвхвых
:: RRUU
≈
. Поскольку
вхвых
RR >> , напряжение
вых
U значительно
превосходит
вх
U . Таким образом, транзистор усиливает напряжения и мощности. Снимаемая с транзистора повышенная
мощность появляется за счёт источника тока, включённого в цепь коллектора.
5.8. ЯВЛЕНИЕ СВЕРХПРОВОДИМОСТИ
Явление сверхпроводимости состоит в том, что у некоторых металлов и сплавов происходит резкое падение удель-
ного сопротивления вблизи определённой температуры
c
T , называемой температурой перехода в сверхпроводящее со-
стояние.
Вещества, обладающие такими свойствами, называются сверхпроводниками. В настоящее время известно свыше
500 чистых элементов и сплавов, обнаруживающих свойство сверхпроводимости. Температурный интервал
А
В (рис. 5.16)
перехода в сверхпроводящее состояние для чистых образцов не превышает тысячных долей градуса, и поэтому имеет смысл
определённое значение
c
T . Ширина интервала
А
В
зависит от неоднородности металла, в первую очередь от наличия при-
месей и внутренних напряжений. Известные в настоящее время температуры
c
T изменяются в пределах от 0,155 K ( BiPt )
до 23,2 K (
GeNb
3
).
Достаточно сильное магнитное поле при данной температуре разрушает сверхпроводящее состояние вещества. При
действии на сверхпроводник магнитного поля температура
c
T снижается.
Магнитное поле с напряженностью
c
H , которое при данной температуре вызывает переход вещества из сверхпрово-
дящего состояния в нормальное, называется
критическим полем. При уменьшении температуры сверхпроводника вели-
чина возрастает в первом приближении по закону:
−=
2
c
0c
1
T
T
HH .
Кривая на рис. 5.17 разделяет области сверхпроводящего и нормального состояния вещества.
Сверхпроводящие свойства проводников исчезают при пропускании через них сильного электрического тока, соз-
дающего магнитное поле, разрушающее сверхпроводящее состояние сверхпроводников.
Внешнее магнитное поле, более слабое, чем критическое, не проникает в толщу сверхпроводника. Магнитная индукция
B в объёме сверхпроводника всегда равна нулю. На рис. 5.18 однородное магнитное поле направлено вдоль оси цилиндриче-
ского сверхпроводника. Сверхпроводник как бы «выталкивает» магнитное поле из занимаемой им части пространства и явля-
ется идеальным диамагнетиком с магнитной восприимчивостью
1
−
=
χ
m
. При этом магнитная проницаемость 01
=
χ
+
=
µ
m
и
0
0
=µµ= HB .
Физическая природа сверхпроводимости была понята лишь в 1957 г. на основе теории сверхтекучести гелия (создана
Л.Д. Ландау в 1941 г.) Теория сверхпроводимости создана американскими физиками Д. Бардином, Л. Купером и Д. Шриф-
фером и развита советским физиком Н.Н. Боголюбовым.
Рис. 5.15
Эмиттер База Коллектор
R
вых
U
вх
U
вых
R
вх
U
э
U
к
n
n
p
Рис. 5.17 Рис. 5.16

Страницы