Введение в электронику - [5]

(R).

Каждый материал обладает некоторым сопротивлением или противодействием току. Степень сопротивления материала зависит от его размера, формы и температуры.

Материалы с низким сопротивлением называются проводниками. Проводники содержат много свободных электронов и оказывают малое сопротивление току. Как упоминалось раньше, серебро, медь, золото и алюминий являются примерами хороших проводников.

Материалы с высоким сопротивлением называются изоляторами. Изоляторы содержат немного свободных электронов и оказывают высокое сопротивление току. Как упоминалось ранее, стекло, резина и пластмасса являются примерами хороших изоляторов.

Сопротивление измеряется в омах (Ом), эта единица названа в честь немецкого физика Георга Симона Ома (1787–1854). Один ом — это такое сопротивление, которое позволяет течь току в один ампер при приложенном напряжении в один вольт. Символом, обозначающим ом, является греческая буква омега (Ω).

1–5. Вопросы

1. Какой термин используется для обозначения противодействия току?

2. Какое основное отличие между проводниками и изоляторами?

3. Какой символ используется для обозначения сопротивления?

4. Какой символ используется для обозначения единицы сопротивления?

РЕЗЮМЕ

• Материей является все, что заполняет окружающее нас пространство.

• Материя может быть элементом или соединением.

• Элемент является основным строительным материалом природы.

• Соединение — это комбинация двух или более элементов.

• Молекула — это наименьшая частица соединения, которая сохраняет его свойства.

• Атом — это наименьшая частица материи, которая сохраняет структуру элемента.

• Атом состоит из ядра, содержащего протоны и нейтроны. Он также содержит электроны, находящиеся на орбитах вокруг ядра.

• Протоны имеют положительный заряд, электроны имеют отрицательный заряд, а нейтроны не имеют заряда.

• Атомный номер элемента — это число протонов в ядре.

• Атомная масса элемента является суммой масс протонов и нейтронов.

• Орбиты, по которым движутся электроны, называются оболочками.

• Внешняя оболочка атома называется валентной оболочкой.

• Число электронов на валентной оболочке называется валентностью.

• Атом, который имеет одинаковое число протонов и электронов, называется электрически нейтральным.

• Процесс, при котором атом присоединяет или теряет электроны, называется ионизацией.

• Поток электронов называется током.

• Ток обозначается символом I.

• Заряд 6 280 000 000 000 000 000 электронов называется кулон.

• Ток в один ампер означает, что через данную точку за одну секунду проходит один кулон заряда.

• Ампер обозначается символом А.

• Ток измеряется в амперах.

• Электрический ток течет через проводник при наличии избытка электронов на одном конце проводника и дефицита на другом конце.

• Источник, обеспечивающий избыток электронов, характеризуется потенциалом или электродвижущей силой.

• Потенциал или электродвижущая сила связаны с напряжением.

• Напряжение — это сила, перемещающая электроны в цепи.

• Для обозначения напряжения используется символ Е.

• Единицей измерения напряжения является вольт (В).

• Сопротивление — это противодействие току.

• Сопротивление обозначается символом R.

• Все материалы оказывают некоторое сопротивление току.

• Сопротивление материала зависит от размеров материала, его формы и температуры.

• Проводники — это материалы с низким сопротивлением.

• Изоляторы — это материалы с высоким сопротивлением.

• Сопротивление измеряется в омах (Ом).

• Для обозначения омов используется греческая буква омега (Ω).

Глава 1. САМОПРОВЕРКА

1. Каким критериям должен удовлетворять атом хорошего проводника?

2. Что определяет принадлежность материала к проводникам, полупроводникам или изоляторам.

3. Почему важно понимание связи между проводниками, полупроводниками и изоляторами?

4. Объясните разницу между током, напряжением и сопротивлением.

5. Опишите, как определяется сопротивление материала.

Глава 2. Ток

ЦЕЛИ

После изучения этой главы студент должен быть в состоянии:

• Сформулировать два закона электростатических зарядов.

• Дать определение кулона.

• Дать определение единицы, используемой для измерения тока.

• Записать формулу, связывающую амперы, кулоны и время.

• Описать, как протекает ток в цепи.

• Описать, как электроны перемещаются по проводнику.

• Определять и использовать научные обозначения.

• Знать обычно используемые префиксы для степеней десяти.

Атом был определен как наименьшая частица элемента. Он состоит из электронов, протонов и нейтронов.

Электроны отрываются от атомов и перемещаются по проводнику, образуя электрический ток.

В этой главе рассматривается, как электроны отрываются от атомов для образования электрического тока, и вводится краткая математическая запись, позволяющая работать с очень малыми и очень большими числами.

2-1. ЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ ЗАРЯД

Два электрона вместе или два протона вместе представляют собой одноименные заряды. Подобные заряды сопротивляются сближению и стремятся удалиться друг от друга. Процесс называется отталкиванием. Первый закон взаимодействия электростатических зарядов гласит: одноименные заряды отталкиваются друг от друга (рис. 2–1).