半导体电导率计算公式

半导体电导率计算公式,第1张

如果σ是电导(单位西门子),I是电流(单位安培),E是电压(单位伏特),则:σ = I/E

电导是电阻的倒数,即 G=L/R 式中R—电阻,单位欧姆(Ω) G—电导,单位西门子(S) 1S=103mS=106µS 因R=ρL/F,代入上式,则得到: G=IF/(ρL)对于一对固定电极来讲,二极间的距离不变,电极面积也不变,因此L与F为一个常数。

令:J=L/F,J就称为电极常数,可得到 G=I2/(ρJ)式中:K=1/ρ就称为电导率,单位为S/cm。1S/cm=103mS/cm=106µS/cm。

电导率K的意义就是截面积为lcm2,长度为lcm的 导体的电导。当电导常数J=1时,电导率就等于电导,电导率是不同电解质溶液导电能力的表现。

电导率K,电导G,电阻率ρ三者之间的关系如下: K=JG=I/ρ 式中J为电极常数,例如:电导率为O.1µS/cm的高纯水,其电阻率应为: ρ=I/K=1/0.1×106=10MΩcm。

半导体PN结的电流与电压U关系式:=i(e的qU/kT次方_1)。

q是电子的电荷量,T是绝对温度,单位为K,k常数=1、38*(10的负23次方)/K,i是反向饱和电流,U是PN结外加。

电压在静态(且无光,热,辐射的影响)半导体的“等效电阻”与电流,电压的关系也是符合欧姆定律的

一、 欧姆定律部分

I=U/R(欧姆定律:导体中的电流跟导体两端电压成正比,跟导体的电阻成反比)

I=I1=I2=…=In (串联电路中电流的特点:电流处处相等)

U=U1+U2+…+Un (串联电路中电压的特点:串联电路中,总电压等于各部分电路两端电压之和)

4. I=I1+I2+…+In (并联电路中电流的特点:干路上的电流等于各支路电流之和)

二、 电功电功率部分

P=UI (经验式,适合于任何电路)

P=W/t (定义式,适合于任何电路)

Q=I2Rt (焦耳定律,适合于任何电路)

P=P1+P2+…+Pn (适合于任何电路)

定理的微观解释

设有一段金属导体,横截面积为S,长为L,在导体的两端加上电压U,则导体中的场强E=U/L.这时,一自由电子在电场力F=eE的作用下做定向移动。设电子的质量为m,则定向移动的加速度为a=F/m=eE/m=U(e/mL)。

运动的自由电子要频繁地与金属正离子碰撞,使其定向移动受到破坏,限制了移动速率的增加。自由电子在碰撞后向各个方向d射的机会相等,失去了之前定向移动的特性,又要从新开始做初速为0的定向加速运动。

以上内容参考:百度百科-欧姆定律


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