Тема 8. Часть 2. Вопрос 1.

Напряжением U называется произведение силы тока на сопротивление участка. Из формулы следует, что напряжение и разность потенциалов численно равны только для однородного участка цепи ( = 0).

Перепишем , выразив разность потенциалов, т.к. вольтметр измеряет именно разность потенциалов, а не напряжение (они равны только для однородного участка): . Пусть требуется найти разность потенциалов  = ₂  ₁. Выбрать знаки можно с помощью такого ненаучного правила: «Идем» по цепи от ₂ к ₁, если ток – с нами – берем «+», если упираемся в «+» батареи, - берем «+». Если при числовых расчетах получим, например, (5 В) это означает, что ₂  ₁.

Тема 8. Вопрос 3.

Часть 1.

Вывод закона Ома на основе электронной теории электропроводности металлов.

В электронной теории проводимости предполагается:

1 ) В металлах имеются свободные электроны, которые в отсутствие внешнего

электрического поля движутся хаотически, а при

наличии поля приобретают характер упорядоченного

движения (см.рис.).

2) Движение каждого электрона подчиняется законам

классической механики.

3) Все вместе электроны образуют электронный газ и подчиняются законам

молекулярной физики.

4) Взаимодействие электронов с ионами решетки рассматривается как простое

столкновение, взаимодействием электронов между собой пренебрегается.

5) Напряженность поля внутри металла считается постоянной.

6) Все электроны под действием внешнего электрического поля приобретают

одинаковые скорости v_ср.

При выводе закона Ома будем считать, что электрон, сталкиваясь с ионом, полностью отдает ему свою энергию, а затем снова набирает скорость под действием сил поля (см. рис.- фрагмент кристаллической решетки). Электрон в кристалле участвует одновременно в двух движениях: хаотическом тепловом со скоростью u  10⁵ м/с и направленном под действием поля со скоростью v_ср порядка 0,001 м/с, т.е. u  v_ср

	II закон Ньютона для электрона
	из кинематики, t – время движения электрона между двумя столкновениями
	средняя скорость электрона за время между двумя столкновениями
	 - средняя длина свободного пробега электрона – это расстояние, которое проходит электрон между двумя последовательными столкновениями с ионами (u  vср)
()	плотность тока в проводнике; подставив в эту формулу вышеприведенные, получим:
		мы получили закон Ома в дифференциальной форме, запишем его в векторном виде:

	закон Ома в дифференциальной форме. В такой форме закон применим для бесконечно малого объема проводника, фактически – для точки проводника.
()		 - удельная электропроводность проводника;  - удельное сопротивление проводника