חור (חשמל) – הבדלי גרסאות

תוכן שנמחק תוכן שנוסף
ברוקולי (שיחה | תרומות)
קט'
Ishpuz (שיחה | תרומות)
שכתוב בהתבסס על הערך באנגלית.
שורה 1:
'''חור בהולכה חשמלית''' הוא תיאור [[מטאפורה|מטאפורי]] לרכיב [[זרם חשמלי]] הופכי ל[[אלקטרון]]. <br />
{{שכתוב}}
החור הוא מיקום ריק במערכת אטומית בו קיים פוטנציאל לאיכלוס אלקטרון, והוא אמצעי תיאורטי שימושי בחישובים בפיזיקה וכימיה.<br />
בשל [[עקרון האיסור של פאולי]] כאשר תחום אנרגיה כל שהוא המותר לאלקטרונים מלא אין באפשרות האלקטרונים לנוע בו כיוון שכל מצבי האנרגיה האחרים בו תפוסים גם הם. אם נוציא מתחום אנרגיה שכזה אלקטרון יחיד, יוכל אחד מהאלקטרונים הקרובים אליו לנוע למקום הפנוי שנותר ולהשאיר אחריו בתורו מקום פנוי אליו יוכלו לעבור אלקטרון אחר וכך הלאה. כך יוכלו האלקטרונים בתחום אנרגיה כמעט מלא זה להוליך.
אין לבלבל בין החור כרכיב הופכי לאלקטרון לבין ה[[פוזיטרון]], שהוא חלקיק [[אנטי חומר]] תאום לאלקטרון אך בעל מטען חיובי.
 
בשל [[עקרון האיסור של פאולי]], כאשר תחום[[אורביטל אנרגיהאטומי]] כלמאוכלס שהוא המותר לאלקטרונים מלאבמלואו אין באפשרותאפשרות האלקטרוניםלאלקטרונים לנוע בו כיוון שכל מצבי האנרגיה האחרים בו תפוסים גם הםאליו. אם נוציא מתחוםממערכת אנרגיה שכזהזו אלקטרון יחיד, יוכל אחד מהאלקטרונים הקרובים אליו לנוע למקום הפנוי שנותר ולהשאיר אחריו בתורו מקום פנוי אליו יוכלו לעבור אלקטרון אחר וכךוכן הלאה., כךוכך יוכלו האלקטרוניםאלקטרונים בתחום אנרגיהבתווך כמעט מלא זהלנוע ותתקיים להוליךהולכה.<br />
פשוט יותר להסתכל על תנועה זה של האלקטרונים כתנועה של המקום הפנוי, או של החור, לכיוון ההפוך. ועל כן לרוב בהנדסת אלקטרוניקה וחשמל ובפיזיקה מבצעים את החישובים כאילו מדובר בחלקיק בשם חור, שהינו פרמיון בעל מטען חיובי (כיוון שהוא נע בכיוון ההפוך מהכיוון אליו נעים האלקטרונים) אשר נמצא בתחום אנרגיה ריק מחלקיקים דומים לו. וכך אפשר להשתמש באותם המשוואות שמוכרות היום עבור תנועה של אלקטרוניים.
אנלוגיה פשוטה לכך היא של קבוצת אנשים היושבת בשורת מושבים באולם, וכשמושב נחשק באמצע השורה מתפנה עובר אליו האדם היושב לידו ומפנה בכך את מושבו שלו המתאכלס מיידית על ידי הבא בשורה וכן הלאה. במקום לתאר את תנועת כל אדם בתורו למושב המתפנה לצידו, פשוט יותר להתייחס אל האירוע כאל מושב ריק הנע לאורך השורה מאמצעה ועד סופה בכיוון הפוך לתנועת האנשים. בדומה לכך, לעיתים נוח ופשוט יותר לתאר זרם חשמלי כתנועה של "חורים" בכיוון הפוך לתנועת האלקטרונים.
 
השימוש בחורים נפוץ בחישובים בהנדסת אלקטרוניקה וחשמל, בכימיה קוואנטית ובפיזיקה. בחישוב מתייחסים לחור כאל [[פרמיון]] בעל מטען חיובי זהה למטען האלקטרון שניתן להחיל עליו את המשוואות והחישובים המקובלים בפיזיקת חלקיקים.
 
יש להיזהר, למרות פשטות החישובים שלא לשכוח כי למעשה אין זהו חלקיק בעל מטען חיובי (כיוון שלא הוספנו מטענים חיובים למערכת בה אנו עוסקים אלא אנו רק מחשבים את תנועת האלקטרונים באמצעים אחרים).