خصائص العزل الكهربائي للمواد الصلبة

Choose a study mode

Play Quiz
Study Flashcards
Spaced Repetition
Chat to Lesson

Podcast

Play an AI-generated podcast conversation about this lesson

Questions and Answers

ما هو تعريف المجال الثنائي القطبية؟

  • مجال يتكون نتيجة تفاعل المواد الصلبة مع الحقول المغناطيسية.
  • مجال ناتج عن تأثير كل ثنائيات القطب الأخرى في الفجوة. (correct)
  • مجال ناتج عن وجود شحنة كهربائية مستقلة.
  • مجال ناتج عن تأثير ثنائي القطب في الفجوة.

ما هي الطريقة المقدرة لحساب المجال الثنائي القطبية؟

  • عن طريق قياس الجهد في نقطة معينة.
  • من خلال الحد من تأثير المجالات الخارجية.
  • بواسطة تحليل توازن الشحنات.
  • باستخدام مجموع مجالات ثنائيات القطب الأخرى. (correct)

ما هي الأنواع الأساسية الثلاثة للاستقطابية؟

  • الإستقطابية الإلكترونية، الاستقطابية المتجهة، الإستقطابية السطحية
  • الإستقطابية الإلكترونية، الإستقطابية الأيونية، الاستقطابية الاتجاهية (correct)
  • الإستقطابية الإلكترونية، الإستقطابية الأيونية، الاستقطابية التجريبية
  • الإستقطابية الكهربائية، الإستقطابية الأيونية، الاستقطابية العمودية

كيف يتم حساب الاستقطابية الكاملة؟

<p>بجمع ثلاثة أنواع من الاستقطابية (C)</p> Signup and view all the answers

ما هو تأثير تطبيق مجال كهربي على ذرة مستقطبة؟

<p>توليد ثنائي قطب مستحث (C)</p> Signup and view all the answers

ما الذي يسبب الاستقطابية في المواد العازلة؟

<p>إزاحة مراكز الشحنات الموجبة والسالبة (A)</p> Signup and view all the answers

ما هو النوع الإضافي من الاستقطابية الذي يترافق مع العيوب التركيبية؟

<p>الإستقطابية المصطنعة (C)</p> Signup and view all the answers

ما الذي يؤثر على الاستقطابية الإلكترونية؟

<p>حجم الذرة (D)</p> Signup and view all the answers

ما هو تأثير المجال الكهربائي على ذرة غير مستقطبة؟

<p>يؤدي إلى استقطاب الذرة (C)</p> Signup and view all the answers

ما هي الصيغة التي تعبر عن الاستقطابية الإلكتروانية?

<p>αe = 4πε₀R³ (C)</p> Signup and view all the answers

كيف تتم عملية الاستقطاب الإلكتروني في الذرة؟

<p>بتطبيق مجال كهربي يؤثر على مواقع الإلكترونات (B)</p> Signup and view all the answers

ما هي المعادلة التي تعبر عن المجال الموضعي Eloc بناءً على العناصر المعطاة في التركيب البلوري؟

<p>Eloc = E + E1 + E2 + E3 (C)</p> Signup and view all the answers

ما هو تأثير البناء المكعبي على المجال الكهربائي؟

<p>يتلاشى المجال الكهربائي ليصبح صفرًا. (D)</p> Signup and view all the answers

كيف يتم حساب الاستقطاب باستخدام العلاقة بين المتغيرات؟

<p>P = εoE(εr - 1) (A)</p> Signup and view all the answers

ما هي قيمة المجال E في حالة التركيب المكعب؟

<p>E = 0 (B)</p> Signup and view all the answers

ما هو الشكل الأكثر شيوعًا الذي يتسبب في عدم تلاشي المجموع في المجال الكهربائي؟

<p>أي تركيب غير منتظم. (D)</p> Signup and view all the answers

كيف يؤثر الاستقطاب على المجال الكهربائي الخارجي؟

<p>يضعف تأثير المجال الخارجي. (B)</p> Signup and view all the answers

ما هي بعض الخصائص البارزة للمواد الصلبة فيما يتعلق بالعزل الكهربائي؟

<p>تمتلك استقطاب جيد. (B)</p> Signup and view all the answers

الفجوة الطاقية تكون مباشرة عندما تقع أعلى نقطة في شريط التكافؤ وأدنى نقطة في شريط التوصيل عند نفس النقطة.

<p>True (A)</p> Signup and view all the answers

الفجوة الطاقية تكون دائمًا غير مباشرة.

<p>False (B)</p> Signup and view all the answers

كثافة الشوائب الموجودة في بلورات المادة شبه الموصلة كبيرة جدًا بالمقارنة مع الإلكترونات الذاتية.

<p>False (B)</p> Signup and view all the answers

يظهر أن الفجوة الطاقية لا تعتمد على ترتيب الإلكترونات في الفضاء.

<p>False (B)</p> Signup and view all the answers

يمكن أن تكون الشوائب مصدرًا للإلكترونات أو الثقوب عند درجات الحرارة المنخفضة.

<p>True (A)</p> Signup and view all the answers

يمكن أن توجد الفجوة الطاقية في شكلين، مباشر وغير مباشر.

<p>True (A)</p> Signup and view all the answers

يمكن إهمال تأثير الشوائب عند معالجة التوصيل الذاتي عند الدرجات العادية.

<p>True (A)</p> Signup and view all the answers

الفجوة الطاقية لا تلعب دورًا مهمًا في خصائص المواد.

<p>False (B)</p> Signup and view all the answers

الشوائب تلعب دورًا أساسيًا في تزويد الإلكترونات الذاتية للمادة شبه الموصلة.

<p>False (B)</p> Signup and view all the answers

تزداد الشوائب في بلورات المادة شبه الموصلة عند درجات الحرارة العالية.

<p>False (B)</p> Signup and view all the answers

كثافة الإلكترونات تتزايد مع وجود شوائب، مما يؤدي إلى تقليل كثافة الثقوب.

<p>True (A)</p> Signup and view all the answers

قانون التفاعل الكتلي ينطبق فقط على المواد النقية بدون شوائب.

<p>False (B)</p> Signup and view all the answers

يجب أن يظل حاصل الضرب np ثابتاً رغم وجود الشوائب.

<p>True (A)</p> Signup and view all the answers

تؤدي زيادة كثافة الثقوب إلى زيادة كثافة الإلكترونات.

<p>False (B)</p> Signup and view all the answers

العلاقة بين كثافة الإلكترونات والثقوب تعتمد على قانون التفاعل الكتلي.

<p>True (A)</p> Signup and view all the answers

تزداد كثافة النواقل الكهربائية في أشباه الموصلات مع ارتفاع درجة الحرارة.

<p>True (A)</p> Signup and view all the answers

تكون كثافة النواقل في الفلزات كبيرة ومتغيرة بشكل واضح مع درجة الحرارة.

<p>False (B)</p> Signup and view all the answers

عملية التوصيل الذاتي في الفلزات مشابهة بشكل كامل لتلك في أشباه الموصلات.

<p>False (B)</p> Signup and view all the answers

الزيادة في معامل التوصيل في أشباه الموصلات تُعزى إلى زيادة كثافة النواقل الكهربائية.

<p>True (A)</p> Signup and view all the answers

التغير في زمن التراخي بين التصادمات لا يؤثر على معامل التوصيل في الفلزات.

<p>True (A)</p> Signup and view all the answers

مستوى طاقة الربط يقع على مسافة صغيرة جدا من قاع شريط التوصيل.

<p>True (A)</p> Signup and view all the answers

السحابة الإلكترونية للإلكترون الخامس تغطي حجماً في البلورة يساوي $4π/3$.

<p>True (A)</p> Signup and view all the answers

الفجوة الطاقية تكون دائمًا مباشرة.

<p>False (B)</p> Signup and view all the answers

كثافة الشوائب في بلورات المادة شبه الموصلة منخفضة مقارنة مع الإلكترونات الذاتية.

<p>False (B)</p> Signup and view all the answers

عندما تكون درجة الحرارة 0 = T، تعتبر الفجوة الطاقية في منتصفها.

<p>True (A)</p> Signup and view all the answers

لا تختلف حالة أشباه الموصلات ذات التوصيل الذاتي كثيرًا عند درجات الحرارة العادية.

<p>True (A)</p> Signup and view all the answers

درجة الحرارة 0 = T تؤدي إلى زيادة كبيرة في الفجوة الطاقية.

<p>False (B)</p> Signup and view all the answers

توصيل أشباه الموصلات يعتمد على الفجوة الطاقية.

<p>True (A)</p> Signup and view all the answers

الحرارة العادية لأشباه الموصلات لا تؤثر على التوصيل الذاتي.

<p>False (B)</p> Signup and view all the answers

Flashcards

حساب تكامل sin θ dθ

تكامل دالة الجيب بالنسبة إلى زاوية θ بين الصفر و 2 باي

مجال لورنتز

مجال كهرومغناطيسي ناتج عن تفاعل بين مجال خارجي و شحنات متحركة.

مجال ثنائيات القطب

مجال ناجم عن التفاعل بين ثنائيات الأقطاب الكهربائية في الفجوات.

تكامل cos θ * sin θ dθ

تكامل منتج جيب وجيب تمام الزاوية بالنسبة إلى الزاوية في مجال محدد.

Signup and view all the flashcards

العلاقة بين E و ε₀

تُعطي العلاقة قيمة المجال الكهربائي E بناءً على ثابت العزل ε₀

Signup and view all the flashcards

عالقة كالزيوس-موزوتى

عالقة تربط بين قابلية الاستقطاب وخصائص المادة العازلة الكهربائية.

Signup and view all the flashcards

قابلية الاستقطاب

قدرة المادة على الاستجابة للمجال الكهربائي.

Signup and view all the flashcards

اإلستقطابية اإللكترونية

تُحدثها حركة إلكترونات الذرة بسبب المجال الكهربائي.

Signup and view all the flashcards

اإلستقطابية األيونية

تُحدثها حركة أيونات المادة بسبب المجال الكهربائي.

Signup and view all the flashcards

االتجاهية (اإلستقطابية)

نوع من اإلستقطاب يرتبط بالخواص التوجيهية للمادة.

Signup and view all the flashcards

اإلستقطابية المصطنعة

نوع من اإلستقطاب يظهر في المواد ذات العيوب التركيبية.

Signup and view all the flashcards

ثنائي قطب مستحث

يُنشأ من إزاحة الشحنات الموجبة والسالبة في المادة.

Signup and view all the flashcards

ثنائي القطب

مزيج من شحنتين متعاكستين منفصلتين.

Signup and view all the flashcards

ذرة غير مستقطبة

ذرة بدون أي توزيع للشحنات الكهربائية.

Signup and view all the flashcards

ذرة مستقطبة

ذرة تتحول لشحنات غير متوازنة.

Signup and view all the flashcards

نموذج بوهر للذرة

نموذج يُوضح توزيع الشحنات في الذرة.

Signup and view all the flashcards

العزم

قياس مدى التأثير.

Signup and view all the flashcards

المجال الكهربائي

حقل يُنتج قوى كهربائية.

Signup and view all the flashcards

الكثافة الحجمية للشحنة

كمية الشحنات في وحدة الحجوم.

Signup and view all the flashcards

مجال موضعي

هو المجال الكهربائي الذي يشعر به جزيء فردي داخل مادة عازلة. يتضمن هذا المجال المجال الخارجي بالإضافة إلى المجال الذي تُنشئه جميع الجزيئات الأخرى في المادة.

Signup and view all the flashcards

علاقة كلوسيوس - موزوتى

هذه العلاقة تربط بين قابلية الاستقطاب ε (قابلية المادة للاستجابة للمجال الكهربائي) و السماحية النسبية ε r (قياس قدرة المادة على تخزين الطاقة الكهربائية).

Signup and view all the flashcards

السماحية النسبية

هي قياس قدرة مادة على تخزين الطاقة الكهربائية. وتستخدم لمقارنة السماحية لمادة مع سماحية الفراغ.

Signup and view all the flashcards

استقطاب كهربائي

هو ظاهرة تحدث في المواد العازلة عندما تُعرض للمجال الكهربائي الخارجي بحيث تُنشأ ثنائيات أقطاب داخل المادة.

Signup and view all the flashcards

مجال ماكسويل

هو المجال الكهربائي الذي يَنشأ في المادة بسبب تفاعل الشحنات الحرة في المادة مع المجال الكهربائي الخارجي.

Signup and view all the flashcards

استقطاب إلكتروني

هو نوع من الاستقطاب الكهربائي تحدث في المواد العازلة عندما تُعرض للمجال الكهربائي الخارجي بحيث تُشكل الذرات داخل المادة ثنائيات أقطاب بسبب إزاحة الالكترونات من النواة.

Signup and view all the flashcards

استقطاب أيونى

هو نوع من الاستقطاب الكهربائي تحدث في المواد العازلة عندما تُعرض للمجال الكهربائي الخارجي بحيث تُشكل الأيونات (الذرات التي فقدت أو ربحت إلكترونات) داخل المادة ثنائيات أقطاب بسبب إزاحة الأيونات الموجبة والسالبة عن بعضها.

Signup and view all the flashcards

استقطاب اتجاهي

هو نوع من الاستقطاب الكهربائي تتميز به المواد التي تحتوي على جزيئات قطبية بشكل طبيعي وتُستقطب عندما تُعرض للمجال الكهربائي الخارجي وذلك بمحاذاة عزم ثنائيات أقطابها مع اتجاه المجال

Signup and view all the flashcards

استقطاب مصطنع

هو نوع من الاستقطاب الكهربائي تحدث في المواد العازلة التي تحتوي على عيوب في التكوين crystallographic defect مثل وجود فراغات أو شوائب في التكوين.

Signup and view all the flashcards

ثنائي القطب مستحث

هو ثنائي القطب ينشأ في المادة عندما تُعرض للمجال الكهربائي الخارجي وذلك بسبب إزاحة الشحنات الموجبة والسالبة داخل المادة

Signup and view all the flashcards

الفجوة الطاقية المباشرة

عندما تقع أعلى نقطة في شريط التكافؤ وأدنى نقطة في شريط التوصيل عند نفس النقطة في فضاء ..

Signup and view all the flashcards

الفجوة الطاقية غير المباشرة

عندما تقع أعلى نقطة في شريط التكافؤ وأدنى نقطة في شريط التوصيل عند نقطتين مختلفتين في فضاء ..

Signup and view all the flashcards

ما هو الفرق بين الفجوة الطاقية المباشرة وغير المباشرة?

تختلف الفجوة الطاقية المباشرة عن غير المباشرة في موقع أعلى نقطة في شريط التكافؤ و أدنى نقطة في شريط التوصيل

Signup and view all the flashcards

الشوائب في أشباه الموصلات

قد تكون الشوائب الموجودة في بلورات المادة شبه الموصلة مصدرًا آخرًا للإلكترونات أو للثقوب خاصةً عند درجات الحرارة المنخفضة نسبيًا، ولكن كثافة هذه الشوائب قليلة جدا بالمقارنة مع الإلكترونات الذاتية، ونستطيع إهمالها عند معالجة التوصيل الذاتي عند الدرجات العادية.

Signup and view all the flashcards

التوصيل الذاتي

ينتج عن التفاعلات الداخلية بين الإلكترونات والثقوب في المادة شبه الموصلة في غياب أي شوائب. يُعرف التوصيل الذاتي بتوصيل أشباه الموصلات.

Signup and view all the flashcards

الدرجة الحرارية وتأثيرها على التوصيل

تؤثر درجة الحرارة على كثافة الإلكترونات والثقوب وبالتالي على التوصيل الذاتي. تزداد كثافة الإلكترونات والثقوب مع ارتفاع درجة الحرارة مما يؤدي إلى زيادة التوصيل الذاتي.

Signup and view all the flashcards

إهمال تأثير الشوائب

عند معالجة التوصيل الذاتي في درجات الحرارة العادية، يمكننا إهمال تأثير الشوائب بسبب قلة كثافتها بالمقارنة مع الإلكترونات الذاتية.

Signup and view all the flashcards

الشوائب والتوصيل

تُشكل الشوائب مصدرًا للحمولة (الإلكترونات أو الثقوب) وتؤثر بشكل أساسي على التوصيل في أشباه الموصلات.

Signup and view all the flashcards

الفجوة الطاقية

الفرق بين طاقة أعلى مستوى في شريط التكافؤ وأدنى مستوى في شريط التوصيل في مادة شبه موصلة.

Signup and view all the flashcards

توصيل ذاتي

قدرة مادة شبه موصلة على توصيل التيار الكهربائي دون الحاجة إلى شوائب أو مواد إضافية.

Signup and view all the flashcards

اعتمادية التوصيل على درجة الحرارة

تزداد معامل التوصيل في أشباه الموصلات بشكل كبير مع ارتفاع درجة الحرارة ، وذلك بسبب زيادة كثافة الإلكترونات والثقوب.

Signup and view all the flashcards

توصيل الفلزات

تتميز الفلزات بكثافة عالية وثابتة من الإلكترونات، مما يجعلها موصلات جيدة للحرارة والكهرباء. تعتمد توصيلها على تغير زمن التراخي بين التصادمات مع ارتفاع درجة الحرارة.

Signup and view all the flashcards

معدل التوصيل

قياس قدرة المادة على نقل التيار الكهربائي. يُحدد بمعدل تدفق الإلكترونات خلال المادة.

Signup and view all the flashcards

زمن التراخي

الوقت بين تصادمات الإلكترونات في الفلزات مع الذرات الموجبة. يحدد معدل التصادمات معدل التوصيل.

Signup and view all the flashcards

قانون التفاعل الكتلي

قانون ينص على أن حاصل ضرب كثافة الإلكترونات n وكثافة الثقوب p في المادة شبه الموصلة يكون ثابتًا.

Signup and view all the flashcards

تأثير الشوائب على كثافة الإلكترونات والثقوب

يمكن أن تؤثر الشوائب على كثافة الإلكترونات والثقوب في المواد شبه الموصلة. إذا زادت كثافة الإلكترونات، فإن كثافة الثقوب يجب أن تقل لضمان ثبات حاصل ضرب np.

Signup and view all the flashcards

ثبات حاصل ضرب np

حاصل ضرب كثافة الإلكترونات n وكثافة الثقوب p في المادة شبه الموصلة يكون ثابتًا بغض النظر عن وجود الشوائب.

Signup and view all the flashcards

العلاقة (10.9)

تُشير هذه العلاقة إلى الثبات في حاصل ضرب كثافة الإلكترونات n وكثافة الثقوب p في المواد شبه الموصلة. هذه العلاقة تنطبق على المواد النقية والمواد المحتوية على شوائب.

Signup and view all the flashcards

طبيعة العلاقة (10.9)

تُشير العلاقة (10.9) إلى الطبيعة العامة لقانون التفاعل الكتلي في المواد شبه الموصلة. وهذا يعني أن هذه العلاقة تنطبق على كل أنواع المواد شبه الموصلة.

Signup and view all the flashcards

مستوى طاقة الربط

هو مستوى الطاقة الذي يحتاجه إلكترون ليفصل عن ذرة معينة في الشبكة البلورية

Signup and view all the flashcards

شريط التوصيل

هو شريط من الطاقة يحتوي على إلكترونات حرة يمكن أن تتحرك بسهولة داخل المادة

Signup and view all the flashcards

حجم السحابة الإلكترونية

هو الحجم الذي تغطيه سحابة إلكترون معينة في البلورة

Signup and view all the flashcards

$4π/3$

هو الحجم الذي تغطيه سحابة الإلكترون الخامس في البلورة

Signup and view all the flashcards

مسافة صغيرة جدا من قاع شريط التوصيل

يشير ذلك إلى أن مستوى طاقة الربط قريب جداً من أدنى مستوى طاقة في شريط التوصيل، مما يسمح للإلكترون الانتقال بسهولة إلى شريط التوصيل والتحرك بحرية

Signup and view all the flashcards

Study Notes

خصائص العزل الكهربائي للمواد الصلبة

  • تُغطي هذه المحاضرة خصائص العزل الكهربائي للمواد الصلبة.
  • تُناقش المحاضرة الاستقطاب والإستقطابية.
  • يُشرح المجال الموضعي.
  • تُوضّح مصادر وأنواع الإستقطابية.

الاستقطاب والإستقطابية

  • عزم الجزئ يتناسب مع شدة المجال الكهربائي (μ = αE).
  • α تُمثّل الإستقطابية الجزيئية.
  • P = Nμ تُمثل الاستقطاب (محصلة عزوم ثنائيات القطب) لوحدة الحجوم.
  • N هو عدد الجزيئات في وحدة الحجوم (التركيز).
  • M هو عزم كل جزئ.
  • إذا كانت a = 0، فإن εr = 1، ولا يحدث استقطاب بدون وسط عازل.
  • D = ε₀E + P حيث D هي الكثافة الكهربائية.

المجال الموضعي

  • المجال المُستقطب أو المجال المحلي (Eloc) لا يساوي دائمًا المجال الخارجي (E).
  • Eloc = E₀ + E₁ + E₂ + E₃
  • E₀ يُمثل المجال الخارجي.
  • E₁ يُمثل مجال إزالة الاستقطاب.
  • E₂ يُمثل مجال لورنتز.
  • E₃ يُمثل مجال ثنائيات القطب.

مصادر وأنواع الإستقطابية

  • توجد ثلاثة أنواع أساسية من الإستقطابية:
    • الإستقطابية الإلكترونية (Electronic Polarizability)
    • الإستقطابية الأيونية (Dipolar Polarizability)
    • الإستقطابية الاتجاهية (Directional Polarizability)
  • الإستقطابية الكلية هي مجموع الأنواع الثلاث (α = αe + αi + αd).
  • هناك أيضاً إستقطاب مصطنع في بعض المواد.

علاقة كلازيوس موسوتی

  • علاقة كلازيوس-موسوتي تربط بين الإستقطابية وخصائص المادة القابلة للقياس مثل εr.
  • M = (εr - 1)/(εr + 2) Nₐ α/3ε₀.
  • يمكن حساب الإستقطابية من كميات قابلة للقياس ك εr.

Studying That Suits You

Use AI to generate personalized quizzes and flashcards to suit your learning preferences.

Quiz Team

Related Documents

أشباه الموصلات PDF

More Like This

Electrical Insulation Testing
40 questions
Insulators in Electrical Systems
40 questions

Insulators in Electrical Systems

ChivalrousJuxtaposition7659 avatar
ChivalrousJuxtaposition7659
Use Quizgecko on...
Browser
Browser