63. Термоэлектрические явления.
К
ним относят эффекты
появления электродвижущей силы
при соединении разности t°
между 2-мя контактными областями (эффект
Зеебека
– в электронной цепи, состоящей из
последовательно соед разнородных
материалов возникает электродвижущая
сила, если места контактов имеют различные
t°,
то термо ЭДС:
,
где
коэффициент Зеебека, кот зав от св-в
контактирующих материалов);
эффект
выделения/поглощения Q
в контактах
(эффект
Пельтье
– при протекании тока в цепи, сост из
последовательно соед разнородных
материалов, в местах контактов в дополнен
к джоулевой Q
будет выделяться или поглощаться
некоторое кол-во Q
в зав-ти от направления тока, кот
пропорц-но кол-ву электричества,
прошедшего через контакт:
,
где П – коэффициент Пельтье, кот зав от
природы контактирующих материалов; он
возник при измен кинет энергии носителя
заряда при прохождении области контакта);
эффект
выделения/поглощения Q
в объеме проводника при протекании тока
и наличии перепада t°
(эффект
Томсона
– если вдоль проводника, по кот течет
ток сущ-ет перепад t°,
то в дополнении к джоулевой Q
в V
проводника будет выделяться/поглощаться
в зав-ти от направления тока некоторое
кол-во Q,
пропорциональное I,
t,
перепаду t°
и коэффициенту Томсона:
;
эф-т возник из-за переноса теплоты
носителями Z,
участв в переное тока).
Вторым источником термо ЭДС явл-ся эффект увлечения е-ми фононами (колеб атомов решетки): при направл движ от горячего конца к холодному, фононы в рез столкнов е будут сообщать им импульс в направл холодного конца.
64. Электрический ток в жидкостях
Проводимость р-ров и расплавов зав от концентрации ионов, их перемещения или подвижности, Z ионов и их t°, электропроводность р-ров выражается в виде 2-х видов проводимости: удельной и эквивалентной.
Удельная
– проводимость 1 м3
р-ра. По аналогии с Ме закон Ома для
р-ров: j
=
,
где q
– заряд, n
– концентрация ионов,
– подвижности «+» и «-» ионов.
Эквивалентная
–
проводимость р-ра, содержащего 1 моль
эквивалентного в-ва, находящегося между
2-мя // электродами, расстояние между кот
1 см. Эквив проводимость связана с
удельной соотнош:
,
где С – молярная конц в-ва.
В
разбавл р-рах электролитов проводимость
с
концентрации, достигает max,
затем
.
Удельная проводимость связана с конц
соотнош:
= f
где
f
– коэффициент, зав от сил межионного
взаимод;
- степень диссоциации.
Удельная
проводимость связана с t°:
,
где β - t°-ый
коэффициент проводимости, т. е. с
t°
линейно
.
65. Электрический ток в газах
Прохождение тока через газ – газовый заряд. Прохождение тока сопровождается ионизацией газа, а сильно ионизированный газ – плазма.
Различают 2 вида заряда: самостоятельный и несамостоятельный.
Несамостоятельный возникает, когда газ ионизируется под действ внешнего источника ионизатора.
Разряд, кот сущ-ет после прекращения действия ионизатора – самостоятельный.
I
E
D
Iнас B C
A
О U
несамост самост
Рассмотрим ионизацию газа между 2-мя электродами. Под действ ионизации газ приобретает некот проводимость и между электродами течет ток. На участке ОА соблюдается закон Ома, затем рост тока замедляется (АВ) и прекращается (ВС). Это значит, что число ионов, создающихся ионизатором = числу ионов, достигающих электродов. Ток на ВС – ток насыщения и его величина зав от мощности ионизатора.
При дальнейшем увелич U между электродами первичные е-, создающиеся ионизатором ускоряются полем и нач ионизировать молекулы газа, образуя вторичные е и ионы. Кол-во их растет лавинообразно. Этот процесс называется ударной ионизацией (CD). При дальнейшем увелич U ионы под действием поля также приобретают энергию, необходимую для ионизации молекул, что порождает ионные лавины. Ток растет почти без увелич напряжения (DE). Лавинообразное увелич ионов приведет к тому, что разряд становится самостоятельным, т.е. действие ионизатора не требуется.