December 03 2016 02:27:40
School Nogma
Навигация
 
Авторизация
Логин

Пароль



Вы не зарегистрированы?
Нажмите здесь для регистрации .

Забыли пароль?
Запросите новый здесь.
 
Закон Ома
ЭЛЕКТРИЧЕСТВО И МАГНЕТИЗМ

Носителями зарядов в металлах являются свободные электроны. Они образуются вследствие слабой связи валентных электронов с атомами кристаллической решетки. Эти электроны становятся коллективной собственностью всего куска металла. Соответственно, кристаллическая решетка состоит из положительных ионов, то есть атомов, лишенных валентных электронов. Масса ионов кристаллической решетки значительно превосходит массу электронов.

Если создать в металле электрическое поле Е, на каждый электрон будет действовать сила, равная  еЕ, где е - заряд электрона. Под действием этой силы он получит ускорение. Его скорость будет возрастать до тех пор, пока не произойдет соударения с ионом кристаллической решетки. При соударении электрон отдает накопленную кинетическую энергию иону и теряет скорость. Далее под действием поля он вновь набирает скорость. Таким образом, движение зарядов под действием поля встречает сопротивление, обусловленное случайными столкновениями с ионами кристаллической решетки. Из-за соударений скорость движения оказывается непостоянной во времени, однако такое движение можно охарактеризовать средней скоростью <v>. Нетрудно показать, что

img058(2.5)

где l - среднее значение длины свободного пробега электрона между двумя соударениями, m – масса электрона, vt - средняя скорость хаотического теплового движения электронов. Подставим значение <v> в (2.3). Получим

img059(2.6)

Плотность тока оказалась пропорциональна напряженности поля. Это заключение представляет собой закон Ома в дифференциальной форме. Коэффициент пропорциональности между j и Е в (2.6) называют удельной электропроводностью и обозначают s. На практике чаще используют обратную величину r = 1/s. Величину r называют удельным сопротивлением. Она характеризует сопротивление движению электронов из-за столкновения их с ионами кристаллической решетки. Таким образом, закон Ома в дифференциальной форме приобретает вид:

j = sE  или   j = (1/r)E(2.7)

Комментарии
Нет комментариев.
Добавить комментарий
Пожалуйста, залогиньтесь для добавления комментария.
Рейтинги
Рейтинг доступен только для пользователей.

Пожалуйста, авторизуйтесьили зарегистрируйтесь для голосования.

Нет данных для оценки.

Время загрузки: 0.05 секунд 4,189,991 уникальных посетителей