Главная страница Случайная страница
Разделы сайта
АвтомобилиАстрономияБиологияГеографияДом и садДругие языкиДругоеИнформатикаИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеталлургияМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРелигияРиторикаСоциологияСпортСтроительствоТехнологияТуризмФизикаФилософияФинансыХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника
Электрический ток в металлах.
|
|
Реферат
по физике на тему:
" Электрический ток в
различных средах"
Выполнил:
Поварёнкин Вадим
ПР13-03
Электрическим током называют всякое упорядоченное движение электрических зарядов. Электрический ток может проходить через различные вещества при определенных условиях. Одним из условий возникновения электрического тока является наличие свободных зарядов, способных двигаться под действием электрического поля.
Поэтому в этом разделе мы попытаемся установить, какие частицы, переносят электрический заряд в различных средах.
Электрический ток в металлах.
Металлы состоят из положительно заряженных ионов, находящихся в узлах кристаллической решетки и совокупности свободных электронов. Вне электрического поля свободные электроны движутся хаотически, подобно молекулам идеального газа, а потому рассматриваются в классической электронной теории как электронный газ.
Под действием внешнего электрического поля меняется характер движения свободных электронов внутри металла. Электроны, продолжая хаотичные движения, вместе с тем смещаются в направлении действия сил электрического поля.
Следовательно, электрический ток в металлах - это упорядоченное движение электронов.
Сила тока в металлическом проводнике определяется по формуле:
где I - сила тока в проводнике, e - модуль заряда электрона, n0 - концентрация электронов проводимости, 
- средняя скорость упорядоченного движения электронов, S - площадь поперечного сечения проводника.
Плотность тока проводимости численно равна заряду, проходящему за 1с через единицу площади поверхности, перпендикулярной направлению тока.
где j - плотность тока.
У большинства металлов практически каждый атом ионизирован. А так как концентрация электронов проводимости одновалентного металла равна
где Na - постоянная Авогадро, A - атомная масса металла, ρ - плотность металла,
то получаем что концентрация определяется в пределах 1028 - 1029 м-3.
Закон Ома для однородного участка цепи:
где U - напряжение на участке, R - сопротивление участка.
Для однородного участка цепи:
где ρ У - удельное сопротивление проводника, l - длина проводника, S - площадь поперечного сечения проводника.
Удельное сопротивление проводника зависит от температуры и эта зависимость выражается соотношением:
ρ у = ρ оу (1 + α ∆ Т)
где ρ оу - удельное сопротивление металлического проводника при температуре Т =273К, α - термический коэффициент сопротивления, ∆ Т = Т - То - изменение температуры.
|
|