13. Электрический ток в металлах. Зависимость сопротивления металлических проводников от температуры. Сверхпроводимость

Металлы – вещества, в которых содержится огромное число свободных электронов, хаотично движущихся между положительными ионами , образующими кристаллическую решетку. В металлах имеется большое количество свободных электронов, способных перемещаться по всему объему проводника. Они получили название электронов проводимости. Положительными зарядами обладают ионы кристаллической решетки металла. Движение электронов внутри металла описывают с помощью модели электронного газа. Скорость упорядоченного движения составляет величину 10^-4 м\с. Это движение представляет собой электрический ток в металлах.

Электрическое сопротивление металлов обусловлено тем, что в промежутках между соударениями электроны под действием поля движутся с ускорением и приобретают кинетическую энергию, которая частично или полностью при соударениях передается ионам и превращается в энергию колебаний ионов, т.е. в конечном счете в тепло.

Если температура вещества повышается, то ионы, образующие кристаллическую решетку, начинают совершать колебания с большей амплитудой вблизи положений равновесия.

– температурный коэффициент сопротивления

При температурах, близких к -273°C, наблюдается явление сверхпроводимости.

Явление сверхпроводимости заключается в том, что при температуре ниже некоторой критический tк, называемой температурой перехода в сверхпроводящее состояние, удельное сопротивление проводником скачком падает до нуля.

15

15.Магнитное взаимодействие токов. Основные свойства магнитного поля

Магнитным взаимодействием токов называется притяжение или отталкивание нейтральных проводников при прохождении по ним электрического тока.

Основные свойства магнитного поля:

1)Оно материально, т.е. является одной из форм существования материи.

2)Порождается движущимися зарядами(токами).

3)действует на движущиеся заряды.

4)обнаруживаются по действию на проводники с током или на постоянные магниты.

19

19. Опыты Фарадея. Явление электромагнитной индукции. Эдс индукции в движущемся проводнике

Майкл Фарадей в учение об электричестве ввел понятие электрических силовых линий. Чем сильнее электрическое поле, тем больше силовых линий оно содержит. Фарадей исходил из опыта, представляющего видоизменение опыта Кавендиша.  металлический сосуд, стоящий на изолирующей пластинке . Этот сосуд имеет металлическую крышку  со стеклянной ручкой . К крышке, при помощи шелковой нитки, прикреплен металлический проводник . Фарадей сообщал шару  электрический заряд +e и затем опускал его в сосуд. Заряд  своим влиянием вызывал электричество в металлическом сосуде. Внутренняя сторона сосуда наэлектризовывалась отрицательно, а внешняя положительно. Таким образом электроскоп получал положительное электричество, отчего его листочки расходились. Затем, коснувшись металлического соcуда, Фарадей отводил электричество в землю, так что положительное электричество исчезало, и листочки электроскопа опадали. Отрицательное электричество металлического сосуда  было связано положительным электричеством металлического проводника  и потому не действовало на электроскоп. Затем Фарадей соединял металлический сосуд и проводник, но, несмотря на это, листочки электроскопа не расходились. Это доказывает, что количество отрицательного электричества, содержавшегося на сосуде, было так же велико, как и количество положительного электричества на сосуде. Если бы проводник  имел больше положительного электричества, чем сосуд отрицательного, то листочки электроскопа должны были бы разойтись под действием положительного электричества. Значит, если тело, проводящее электризацию через влияние, со всех сторон окружено проводником, в котором возникает электричество через влияние, то количество электричества, получившееся от этого влияния, будет равно количеству электричества, вызывавшему это влияние.

Электромагнитная индукция — явление возникновения электрического тока в замкнутом контуре при изменении магнитного потока, проходящего через него.

Под действием внутри проводника происходит распределение положительных и отрицательных зарядов вдоль всей длины проводника . Сила Лоренца является в данном случае сторонней силой, и в проводнике возникает ЭДС индукции, а на концах проводника возникает разность потенциалов.

20