Вопрос 95. (Основы классической теории электропроводимости металлов)

Высокая электрическая проводимость металла в жидкостях и твердом состоянии обуславливается огромной концентрацией в них постоянного тока - -электронов в проводнике. В классической теории электр. Проводимости рассматривается как электронный газ обладающий своитвами постоянного идеального газа. В отсутствии электрического поля электро-проводимость хаотически движущихся и сталкивающихся с ионами металла совершающими беспорядочные тепловые колебания в узлах кристаллической решетки. Электрический ток в металлах возникает под действием эл.поля . Оно вызывает упорядоченное движение электронов в проводимости их дрейф направлен. Противоположно правлению вектора напряженности. В рамках классической электрической теории электропроводности металлов вывод в дифференцируемой форме законом Ома и закон джоуля ленца

Вопрос 96. (Электронная эмиссия)

Электронная эмиссия. У металлов совершается беспорядочно движущиеся электроны могут вылетать за пределы металлического тела. У поверхности металла существует электронное облако обменивающееся электронами с металлом. Электронное облако и металлы находятся в равновесии между собой. На поверхности металлов имеится избыток полодительных зарядов ионов. Эти заряды и электрическое облако образуют двоиной электрический слой, электрическое поле которого препятствует вылету электронов из металлов. Работа выхода – это..(в лекциях продолжение)

Электронная проводимость металла, совершая беспорядочно тепловые движения могут вылетать за пределы тела. У поверхности металлов существует электронное облако обменивающиеся эл-ми с металлом. Электронное облако и метал находится в динамическом равновесии. На поверхности металла имеется избыток положительных зарядов ионов, эти заряды и эл-ое облако образуют двойной эл. слой, ел. поле которого препятствует вылету эл-ов из металла.

Работа выхода- наименьшая работа которую должен совершить эл-он сопроводимости для выхода из металла в вакуум. Работа выхода совершается эл-ом за счет уменьшения его кинетической энергии, она зависит от химии природы металла и состояния его поверхности. Работа выхода совершается в [эВ]. [1эВ] = работе совершаемой силами поля при перемещении элементарного эл. заряда при прохождении им разности потенциалов 1В. 1эВ=1,6*10^-19Дж. У чистых металлов работа выхода порядка нескольких эВ.

Электронная эмиссия – это испускание эл-ов твердыми и жидкими телами.

Виды:

1. Термоэлектронная эмиссия – испускание эл-ов нагретыми телами

2. Фотоэлектронная эмиссия – испускание эл-ов под действием эл-маг излучения

3. Вториная эл-маг эмиссия – испускание вторичных эл-ов в результате бомбардировки эмитора первичными эл-ми

4. Авто эл-ая эмиссия – испускание эл-ов проводящими твердыми и жидкими телами под действием очень сильного внешнего поля у их поверхности.

Вопрос 97 «Обобщенный закон Ома для участка цепи»

Ом экспериментально установил закон, согласно которому сила тока, текущего по однородному металлическому проводнику, пропорциональна падению напряжения U на проводнике:

Однородным называется участок цепи, в котором не действуют сторонние силы.

Величина R называется электрическим сопротивлением проводника. Единицей сопротивления служит Ом, равный сопротивлению такого проводника, в котором при напряжении 1В течет ток в 1 А.

Величина сопротивления зависит от формы и размеров проводника, а также от свойств материала, из которого он сделан. Для однородного цилиндрического проводника .

где   - длина проводника, S - площадь поперечного сечения,   - зависящий от свойств материала коэффициент, называемый удельным электрическим сопротивлением вещества.

Величина обратная сопротивлению называется проводимостью Для большинства металлов удельное сопротивление растет с температурой приблизительно по линейному закону.

где   - удельное сопротивление при 0°С, t - температура в градусах Цельсия,   - постоянный коэффициент, численно равный примерно 1/273.Закон Ома можно записать в дифференциальной форме. Выделим в проводнике элементарный цилиндрический объем dV с образующими, dl параллельными вектору плотности тока   в данной точке (рис. 17.2). Через поперечное сечение dS цилиндра течет ток силой   . Напряжение, приложенное к цилиндру, равно   , где Е - напряженность поля в данном месте. Сопротивление цилиндра   . Подставив эти значения в уравнение (17.5), получим

Носители заряда в каждой точке движутся в направлении вектора   . Поэтому направления векторов   и  совпадают. Таким образом, можно написать

Закон Ома — физический закон, определяющий связь между Электродвижущей силой источника или напряжением с силой тока и сопротивлением проводника. Экспериментально установлен в 1826 году, и назван в честь его первооткрывателя Георга Ома. Произведение силы тока на сопротивление участка цепи равно алгебраической сумме падения потенциала на этом участке и ЭДС всех источников электрической энергии, включенных на данном участке цепи. ; I -Сила тока, (А); R- Сопротивление, (Ом); - Потенциал (в точке 1), В ; - Абсолютное удлинение (в точке 2), м; - Электродвижущая сила (источника), В.