![]() Главная страница Случайная страница КАТЕГОРИИ: АвтомобилиАстрономияБиологияГеографияДом и садДругие языкиДругоеИнформатикаИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеталлургияМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРелигияРиторикаСоциологияСпортСтроительствоТехнологияТуризмФизикаФилософияФинансыХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника |
Электрический ток в металлах. Сопротивление металлического проводника. Удельное сопротивление.
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,
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.
|