Электрический Ток в Металлах
Носителями электрического тока в металлах являются свободные электроны.
На основании электронной проводимости в металлах можно вывести закон Ома. Кинетическая энергия электрона к моменту соударения его в конце свободного пробега (свободный пробег электрона - расстояние между двумя соседними ударами)
![elektricheskiiy_tok_v_metallah_renamed_24492.jpg](images/elektricheskiiy_tok_v_metallah_renamed_24492.jpg)
Обозначим время свободного пробега (интервал времени, за которое электрон проходит длину свободного пробега) через т. Все электроны проводимости, которые имеются в участке проводника длиной l и сечением S, приобретают энергию, равную
![elektricheskiiy_tok_v_metallah_renamed_16827.jpg](images/elektricheskiiy_tok_v_metallah_renamed_16827.jpg)
![elektricheskiiy_tok_v_metallah_renamed_29804.jpg](images/elektricheskiiy_tok_v_metallah_renamed_29804.jpg)
Считаем, что движение электрона между ударами равноускоренное. В формулу, выражающую силу тока через микроскопические величины (I = neSv), подставим
![elektricheskiiy_tok_v_metallah_renamed_23311.jpg](images/elektricheskiiy_tok_v_metallah_renamed_23311.jpg)
![elektricheskiiy_tok_v_metallah_renamed_25537.jpg](images/elektricheskiiy_tok_v_metallah_renamed_25537.jpg)
![elektricheskiiy_tok_v_metallah_renamed_21361.jpg](images/elektricheskiiy_tok_v_metallah_renamed_21361.jpg)
В выражение (3.19) все величины, стоящие перед I, не зависят от напряжения и поэтому:
![elektricheskiiy_tok_v_metallah_renamed_19030.jpg](images/elektricheskiiy_tok_v_metallah_renamed_19030.jpg)
Таким образом, сила тока пропорциональна напряжению. Вольт-амперная характеристика для металлов представлена на рис. 53.
Зная силу тока I, заряд электрона е, площадь поперечного сечения проводника и концентрацию электронов, можно определить скорость упорядоченного движения электронов, так называемую дрейфовую скорость.
![elektricheskiiy_tok_v_metallah.jpg](images/elektricheskiiy_tok_v_metallah.jpg)
Комментарии: (0)