Вам понадобится
- Учебник по физике, лист бумаги, простой карандаш, стакан воды, соль, лампа накаливания.
Инструкция
1
Откройте учебник физики на теме сопротивления материалов. Классическая теория утверждает, что в различных веществах способы организации электрической проводимости различны, однако у них у всех есть нечто общее – это свободные носители заряда. Таким образом, изменять проводимость возможно, в первую очередь, изменяя количество свободных носителей заряда.
2
Вспомните, что собой представляют полупроводниковые вещества и каким образом в них формируется электрическое сопротивление (проводимость). Как известно, в полупроводниковых веществах носителями заряда являются либо электроны, покинувшие по каким-либо причинам орбиту своего атома, либо «дырки», оставленные после ухода с их места электронов. Таким образом, получается два вида носителей заряда. Следовательно, увеличив число электронов, можно увеличить проводимость тела. Основным способом, как это можно сделать, является нагрев тела. Нагревая полупроводник, можно увеличить концентрацию как свободных электронов, которые вырываются со своих мест под действием тепла, так и «дырок», оставленных покинувшими их теперь уже свободными электронами.
3
Обратите внимание, что не во всех веществах электрическую проводимость осуществляют электроны. Существует ряд веществ, которые имеют достаточно хорошую проводимость, сравнимую с проводимостью металлов, за счет ионов какого-либо вещества. Возьмите обычную лампу накаливания и включите ее в электрическую цепь, в которой вместо ключа используйте разрыв с двумя контактами, опущенными в стакан с дистиллированной водой. Вы обнаружите, что лампа не светится. Это говорит о том, что вода – это диэлектрик. Теперь, не отключая лампу от источника тока, насыпьте соль в воду. Вы увидите, что яркость свечения лампы увеличивается, что говорит об увеличении проводимости воды. Причина данного явления кроется в том, что при растворении соли в воде последняя становится электролитом, ибо атомы соли распадаются на ионы натрия и хлора, которые и обеспечивают проводимость вещества.
4
Стоит заметить, что проводимость металла нельзя увеличить или уменьшить вышеописанными способами, ибо нельзя изменить количество свободных электронов в металле. Основной способ изменить проводимость металла – это изменить его геометрические размеры. Для увеличения электрической проводимости металла можно уменьшить длину металлического проводника или увеличить площадь поперечного сечения. Таким способами можно просто уменьшить число столкновений свободных электронов с узлами кристаллической решетки металла, тем самым уменьшая его сопротивление.