Тема: Загальні відомості про провідники

Лекція № 8

Мета:Вивчити властивості та призначення провідникових матеріалів

Методи:словесний

План:

1 Фізична суть електропровідності (загальні положення)

2 Електропровідність металів

3 Температурна залежність питомого опору метапічних провідників

Матеріально-технічне забезпечення та дидактичні засоби, ТЗН:

Фізична суть електропровідності (загальні положення)

Відомо, що електричний струм у речовині являє собою впорядковане переміщення електричних зарядів під впливом прикладеної електричної напруги. Необхідною умовою електропровідності є наявність у речовині вільних (здатних захоплюватися силами електричного поля) заряджених матеріальних частинок - носіїв заряду.

Нехай в одиниці об'єму даної речовини знаходиться п носіїв заряду, а заряд кожного з цих носіїв дорівнює д. Тоді сумарний вільний заряд одиниці об'єму дорівнює добутку nq. За відсутності електричного поля ці носії внаслідок теплових коливань хаотично рухаються зі швидкостями v_т і не створюють струму. Якщо ж у цьому об'ємі діє зовнішнє електричне поле з напруженістю Е перпендикулярно до однієї з граней куба (рис. 3.1), то на кожний носій заряду діє сила, рівна

Рис.3.1 Переміщення зарядів в об’ємі матеріалу під дією поля Е

F=Eq,

і він отримує компонент швидкості v_е спрямований в напрямку поля в той чи інший бік залежно від знака заряду.

Добуток ng на v_е , рівний кількості електрики, яка проходить через одиницю поперечного перерізу речовини, є густиною струму J:

J= n ·q·v_е (3.1)

У звичайний вираз закону Ома I=U/R для зображеного на рис. 3.1 тіла замість I

підставляємо JS, замість V - ЕІ, замість U – El,замістьR – ρ_l_ і після скорочення

отримуємо:

J=E/ρ=Eγ,

тобто найбільш загальну форму запису закону Ома.

Прирівнявши праві частини (3.1) і (3.2), отримуємо:

γ=ng v_е /E,

де γ - питома об'ємна провідність.

Формула (3.2) є загальною для всіх видів електропровідності, тому що при її виведенні не розглядались конкретні носії заряду.

Відношення и=v_е/Е, яке визначає швидкість носіїв заряду при напруженості поля, що дорівнює одиниці, називається рухомістю носіїв зарядів.

Вводячи в (3.3) величину и, отримуємо:

(3.4)

Читайте також:

<== попередня сторінка	\|	наступна сторінка ==>
Тура магнітних матеріалів нічуванності феромагнетику	\|	Електропровідність металів

Не знайшли потрібну інформацію? Скористайтесь пошуком google:

Генерація сторінки за: 0.005 сек.