Номер 1, страница 44 - гдз по физике 8 класс самостоятельные работы Генденштейн, Орлов

Самостоятельная работа 6. Работа и мощность электрического тока. Вариант 4 - номер 1, страница 44.

Условие.

Прочитайте текст и ответьте на вопросы.

Носители зарядов в полупроводниках

В полупроводниках электроны не так сильно связаны со своими атомами, как в диэлектриках. Поэтому при достаточно высокой температуре или при достаточно ярком освещении некоторые электроны отрываются от своих атомов и начинают перемещаться по веществу, то есть становятся свободными. В результате полупроводник начинает проводить электрический ток.

Оказывается однако, что носителями заряда в полупроводниках являются не только свободные электроны. Вблизи атома, от которого оторвался электрон, возникает недостаток электронов, то есть образуется положительный заряд, равный по модулю заряду электрона. Этот положительный заряд назвали «дыркой». Оставшийся без электрона атом через какое-то время «перетягивает» связанный электрон у одного из соседних нейтральных атомов, в результате чего «дырка» перемещается от одного атома к другому. Движение «дырок» можно рассматривать как перемещение в пространстве положительных зарядов. Таким образом, в полупроводниках существуют два типа носителей зарядов — электроны и «дырки».

1. Под действием электрического поля электроны в полупроводнике движутся слева направо. В какую сторону движутся при этом «дырки»? Ответ поясните.

Решение.

Под действием электрического поля электроны в полупроводнике движутся слева направо. В какую сторону движутся при этом «дырки»? Ответ поясните.

Электрическое поле действует на заряженные частицы с определённой силой. По определению, направление вектора напряжённости электрического поля совпадает с направлением силы, действующей на положительный заряд, и противоположно направлению силы, действующей на отрицательный заряд.

Электроны являются отрицательно заряженными частицами. По условию задачи, они движутся слева направо. Это означает, что сила, действующая на них со стороны электрического поля, направлена слева направо. Следовательно, само электрическое поле направлено в противоположную сторону — справа налево.

Как указано в тексте, «дырка» — это, по сути, положительный заряд. Сила, действующая на положительный заряд, всегда сонаправлена с электрическим полем. Поскольку мы установили, что поле направлено справа налево, то и «дырки» будут двигаться в том же направлении, то есть справа налево.

Другое объяснение основано на механизме движения «дырок», описанном в тексте. Движение «дырки» происходит, когда электрон из соседнего атома перемещается, чтобы занять её место. Если свободные электроны в полупроводнике движутся слева направо, то и связанные электроны, которые могут заполнять «дырки», под действием того же поля будут стремиться смещаться в ту же сторону. Когда электрон перемещается слева направо, чтобы заполнить «дырку», сама «дырка» фактически перемещается в обратном направлении — справа налево.

Ответ: «Дырки» движутся справа налево.