Biofizika Elektromagnetizam-2

BIOFIZIKA
ELEKTROMAGNETIZAM
− Elektrodinamika
ˇ
ˇ c´
Akademik, prof. dr Jovan P. Setraj
ci
jovan.setrajcic@df.uns.ac.rs
Univerzitet u Novom Sadu
Departman za fiziku PMF
Powered by
LATEX 2ε ! – p. 1/
Elektricˇ na struja
Usmereno kretanje slobodnih q
od mesta višeg V ka mestu nižeg V
V1
E
I
V2
l
1 – p. 2/
Elektricˇ na struja
Usmereno kretanje slobodnih q
od mesta višeg V ka mestu nižeg V
dq
C
Jaˇcina
I≡
A=
dt
s
V1
E
I
V2
l
1 – p. 2/
Elektricˇ na struja
Usmereno kretanje slobodnih q
od mesta višeg V ka mestu nižeg V
dq
C
Jaˇcina
I≡
A=
dt
s
Gustina
~j = dI ~n
dS
A
[j] = 2
m
V1
E
I
V2
l
1 – p. 2/
Elektricˇ na struja
Usmereno kretanje slobodnih q
od mesta višeg V ka mestu nižeg V
dq
C
Jaˇcina
I≡
A=
dt
s
A
dI
~
~n [j] = 2
Gustina
j=
dS
m
dA
EMS
E=
≡ U0 [V]
dq
V1
E
I
V2
l
1 – p. 2/
Elektricˇ na struja
Usmereno kretanje slobodnih q
od mesta višeg V ka mestu nižeg V
dq
C
Jaˇcina
I≡
A=
dt
s
A
dI
~
~n [j] = 2
Gustina
j=
dS
m
dA
EMS
E=
≡ U0 [V]
dq
V1
E
I
V2
l
1
Omov zakon I ∼ U = V1 − V2 , I = U
R
Zl
dl
V
U = RI , R = ̺
[R] ≡ Ω =
S
A
0
1 – p. 2/
Elektricˇ na struja
Drugi oblik Omovog zakona: 1
1 U l
~
~j = σ E
R=̺ , I= U = S
:
S
⇒
S
R
̺ l ˇ I I ZA ,, DEBELE ” PROVODNIKE − Omov zakon za bioloski
ˇ sistem!!!
VA Z
I1
I5
I2
I3
I4
I1 + I 4 - I2 - I3 - I5 = 0
E RI=0
I
E
R
1 – p. 3/
Elektricˇ na struja
Drugi oblik Omovog zakona: 1
1 U l
~
~j = σ E
R=̺ , I= U = S
:
S
⇒
S
R
̺ l ˇ I I ZA ,, DEBELE ” PROVODNIKE − Omov zakon za bioloski
ˇ sistem!!!
VA Z
I1
Kirhofova pravila:
1. ZON:
2. ZOE:
P
P
i Ii = 0
i,j
I5
I2
[ Ei − Uj (= Rj Ij ) ] = 0
I3
I4
I1 + I 4 - I2 - I3 - I5 = 0
E RI=0
I
E
R
1 – p. 3/
Elektricˇ na struja
Drugi oblik Omovog zakona: 1
1 U l
~
~j = σ E
R=̺ , I= U = S
:
S
⇒
S
R
̺ l ˇ I I ZA ,, DEBELE ” PROVODNIKE − Omov zakon za bioloski
ˇ sistem!!!
VA Z
I1
Kirhofova pravila:
1. ZON:
2. ZOE:
P
P
I5
I2
i Ii = 0
i,j
[ Ei − Uj (= Rj Ij ) ] = 0
R
Džulov zakon: Q ≡ AR = U dq =
R
R
= U I dt = R I 2 dt ⇒ Q ∼ I 2
I3
I4
I1 + I 4 - I2 - I3 - I5 = 0
E RI=0
I
E
R
1 – p. 3/
Elektricˇ na struja
Drugi oblik Omovog zakona: 1
1 U l
~
~j = σ E
R=̺ , I= U = S
:
S
⇒
S
R
̺ l ˇ I I ZA ,, DEBELE ” PROVODNIKE − Omov zakon za bioloski
ˇ sistem!!!
VA Z
I1
Kirhofova pravila:
1. ZON:
2. ZOE:
P
P
I5
I2
i Ii = 0
i,j
[ Ei − Uj (= Rj Ij ) ] = 0
R
Džulov zakon: Q ≡ AR = U dq =
R
R
= U I dt = R I 2 dt ⇒ Q ∼ I 2
dA
≡ U I [W = V A]
Snaga: P =
dt
I3
I4
I1 + I 4 - I2 - I3 - I5 = 0
E RI=0
I
E
R
1 – p. 3/
Elektricˇ na struja
ˇ
U tecnostima:
Elektrolit. disoc. HCl → H+ + Cl− ;
CuSO4 → Cu2+ + SO2−
4
Elektroliza:
KONVEKCIONA STRUJA
−
na anodi − anjon: 2 Cl− → Cl2 ⇒ Cl2
−
na katodi − katjon:
2 H+ → H+
+
2
e
2
Faradejevi zakoni:
2.
⇒ H2 ↑
1 A
, QF = 96.484 C
QF Z
A2
:
Z2
m = kI t, k =
k1 : k2 =
A1
Z1
H
I
1.
↑ + 2 e−
Cl
Provodljivost elektrolita:
j = j+ + j− ≡ σ E , σ = Z e n (µ+ + µ− )
Galvanski elementi − BATERIJE:
E
Akumulatori
1 – p. 4/
Elektricˇ na struja
U gasovima:
Praˇznjenje varnicom; MUNJA
ˇ
Elektro-lucno
praˇznjenje
´ CEVI
Pod sniˇzenim pritiskom − SVETLECE
ˇ
PLAZMA − cetvrto
agregatno stanje
4
4
4
4
1 – p. 5/
Elektricˇ na struja
U gasovima:
Praˇznjenje varnicom; MUNJA
ˇ
Elektro-lucno
praˇznjenje
´ CEVI
Pod sniˇzenim pritiskom − SVETLECE
ˇ
PLAZMA − cetvrto
agregatno stanje
U poluprovodnicima:
4
4
̺ ≃ 10−9 − 10−6 Ω m;
Poluprovod. ̺ ≃ 10−4 − 10+8 Ω m;
Izolatori:
̺ ≃ 10+6 − 10 18 Ω m
Provodici:
ˇ
Cetvorovalentni
sa kovalentnim vezama
4
4
Ge i Si
1 – p. 5/
Elektricˇ na struja
4
ˇ
Cisti:
4
4
4
4
4
4
4
4
4
4
e
4
5
4
4
4
4
4
4
4
4
e
4
3
4
4
4
4
1 – p. 6/
Elektricˇ na struja
4
ˇ
Cisti:
4
4
4
4
4
4
Primesni:
N−tip − donori:
4
4
4
4
e
4
5
4
4
4
4
4
4
4
4
P, As, Sb, ...
e
P−tip − akceptori:
B, Al, Ga, ...
4
3
4
4
4
4
1 – p. 6/
Elektricˇ na struja
e
PN-spoj: direktno i inverzno pol.
N
P
e
ˇ
DIODA − ISPRAVLJAC
P
N
E
B
C
P
N
P
C
E
B
1 – p. 7/
Elektricˇ na struja
e
PN-spoj: direktno i inverzno pol.
N
P
e
ˇ
DIODA − ISPRAVLJAC
P
PNP ili NPN: B, C i E
N
E
B
C
P
N
P
direktno i inverzno polarizovani
ˇ
ˇ
TRANZISTOR − POJACAVA
C
C
E
B
1 – p. 7/

Download Report