• Гідрологія і Гідрометрія
• Господарське право
• Економіка будівництва
• Економіка природокористування
• Економічна теорія
• Земельне право
• Історія України
• Кримінально виконавче право
• Медична радіологія
• Методи аналізу
• Міжнародне приватне право
• Міжнародний маркетинг
• Основи екології
• Предмет Політологія
• Соціальне страхування
• Технічні засоби організації дорожнього руху
• Товарознавство продовольчих товарів

Електропровідність металів

Основне рівняння електропровідності.

Електропровідність матеріалів.

Розділ 2. Електрофізичні характеристики матеріалів.

Особливістю використання матеріалів в електроенергетиці є те, що вони експлуатуються в умовах впливу електричних полів, і в трохи меншому ступені, в умовах впливу магнітних полів. Основними процесами, що відбуваються під дією цих полів є поляризація речовини, електропровідність, намагнічування речовини.

Електропровідність – це здатність матеріалу проводити електричний струм.

Хто пам'ятає визначення електричного струму з курсу фізики? Електричним струмом називається спрямований рух електрично заряджених часток. Електричний струм може бути викликаний зарядженими частками різних типів. Основні види заряджених часток – це електрони й іони.

Можна написати найбільш загальну формулу, для щільності струму j, вірну для будь-яких середовищ,

j = S ni·q_i·V_i

Тут i - тип або cорт заряду, (наприклад електрони, іони різних молекул, заряджені частки й т.п.), n_i - концентрація зарядів i-го різновиду, q_i - значення заряду, V_i - швидкість носіїв заряду.

Щоб розібратися з електропровідністю різних матеріалів, необхідно зрозуміти, які в них щільності (концентрації) заряду, як вони з'являються й від чого вони залежать, які величини зарядів, з якими швидкостями можуть рухатися. Усе це головні питання у вивченні електропровідності.

Для всіх середовищ, за винятком вакууму, швидкість носіїв пропорційна напруженості поля

V_i = b_i·E

де b_i - рухливість носіїв заряду.

Рухливістю носіїв заряду називається коефіцієнт пропорційності між швидкістю носіїв заряду V_i і напруженістю поля E. Розмірність рухливості - м²/(В с). Фактично рухливість чисельно дорівнює швидкості носіїв заряду при напруженості поля 1 В/м.

Підставляючи рівняння (2) в (1) одержимо аналог закону Ома в диференціальній формі, що зв'язує щільність струму з напруженістю електричного поля. Ми одержимо вираз, за допомогою якого можна прогнозувати величину електричного опору того або іншого матеріалу.

Типи носіїв заряду і їх рухливість можуть бути різними в різних середовищах. Рухливість носіїв також сильно залежить від середовища.

Основними видами заряджених часток є електрони й іони – те, що залишається від атома або молекули, коли вони втрачають електрони.

В атомах металів електрони досить слабко пов'язані з іонними залишками. Тому при утворі з атомів властиво матеріалу металу ці електрони від різних атомів як - би усуспільнюються й можуть вільно пересуватися по всім обсягу металу. Вони і є носіями заряду. Зразкова кількість електронів у металі становить близько 10²² шт/см³. Їхня рухливість також велика. Оцінки дають значення bi приблизно 10^-2-10^-1 м²/(В с).

Читайте також:

1. Анізотропія властивостей металів.
2. Атомно-кристалічна структура металів
3. Взаємодія металів з простими та складними речовинами.
4. Вивезення валюти України, іноземної валюти та банківських металів
5. Визначення важких металів
6. Відновлення металів може проводитись різними методами, які зручно об'єднати в такі групи: пірометалургійні, гідрометалургійні та електрометалургійні.
7. Вплив концентрації електроліту на електропровідність
8. Гідрогеновмісні сполуки неметалів
9. Дефекти кристалічної будови металів
10. Дія на людину важких металів, отрутохімікатів та СДОР
11. Добування чистих металів.
12. Дугове та променеве різання металів

Переглядів: 5387