4.Электрофизические процессы в металлических проводниках. Влияние деформации на удельное сопротивление.

В результате пластической деформации зерна измельчаются, возрастает деформации кристаллической решетки и увеличивается количество дефектов, что приводит к увеличению твердости к пределу твердости на разрыв. Удельное сопротивление также увеличивается. При рекристаллизационном отжиге твердость, предел прочности на разрыв и удельное сопротивление понижается до первоначального значения.

При упругой деформации вызванной растяжением амплитуды тепловых колебаний узлов кристаллической решетки увеличиваются, длина свободного пробега уменьшается, удельное сопротивление увеличивается. При упругой деформации вызванной сжатием амплитуды тепловых колебаний узлов кристаллической решетки уменьшаются, длина свободного пробега увеличивается, а сопротивление уменьшается.

5. Электрофизические процессы в металлических проводниках. Влияние температуры на удельное сопротивление металлов.

Влияние температуры

При увеличении температуры атомы металла совершают колебания около узлов решетки, что вызывает рассеяние электронных волн, приводящее к увеличению электрического сопротивления и уменьшению длинны свободного пробега. Это увеличение может быть выражено зависимостью

—удельное электрическое сопротивление при 0°С.

температурный коэффициент электрического сопротивления равен:

это выражение дает средний коэффициент в температурном интервале 0—t С.

При уменьшении этого интервала (в пределе) до нуля получается истинное значение температурного коэффициента при температуре t

При плавлении электрическое сопротивление изменяется у металлов скачкообразно, например, у меди оно увеличивается, в 2 раза.

6. Электрофизические процессы в металлических проводниках. Влияние размеров проводника на удельное сопротивление.

В металлических проводниках в виде тонких пленок фольги или проволоки образуется мелкозернистая структура. С уменьшением размера зерна увеличивается количество дефектов в структуре металла, удельное сопротивление увеличивается. Для тонких пленок увеличение удельного сопротивления наблюдается при уменьшении толщины

8. Электрофизические процессы в металлических проводниках. Эмиссионные и контактные явления в металлах.

Термоэлектронная эмиссия (эффект Ричардсона, эффект Эдисона) — явление испускания электронов нагретыми телами. Концентрация свободных электронов в металлах достаточно высока, поэтому даже при средних температурах вследствие распределения электронов по скоростям (по энергии) некоторые электроны обладают энергией, достаточной для преодоления потенциального барьера на границе металла. С повышением температуры число электронов, кинетическая энергия теплового движения которых больше работы выхода, растет, и явление термоэлектронной эмиссии становится заметным.

Контактная разность потенциалов — это разность потенциалов, возникающая при соприкосновении двух различных проводников, находящихся при одинаковой температуре.

При соприкосновении двух проводников с разными работами выхода на проводниках появляются электрические заряды. А между их свободными концами возникает разность потенциалов. Разность потенциалов между точками находящимися вне проводников, в близи их поверхности называется контактной разностью потенциалов. Так как проводники находятся при одинаковой температуре, то в отсутствии приложенного напряжения поле может существовать только в пограничных слоях (Правило Вольта). Выделяется внутренняя разность потенциалов(при соприкосновении металлов) и внешняя (в зазоре). Значение внешней контактной разности потенциалов равно разности работ выхода отнесенной к заряду электрона. Если проводники соединить в кольцо то ЭДС в кольце будет равна 0. Для разных пар металлов значение контактной разности потенциалов колеблется от десятых до единиц вольт. Термоэдс, электродвижущая сила, возникающая в электрической цепи, состоящей из нескольких разнородных проводников, имеющих в местах контактов различную температуру.