11. Вывод закона Ома в дифференциальной форме из электронных представлений. Затруднения кэт.

. Вывод закона Ома в дифференциальной форме из электронных представлений. Затруднения КЭТ

Закон Ома можно представить в диф­ференциальной форме. Подставив выра­жение для сопротивления (98.2) в закон Ома (98.1), получим

I/S=(1/)(U/l) (98.3)

где величина

обратная удельному сопротивлению, на­зывается удельной электрической прово­димостью вещества проводника. Ее едини­ца— сименс на метр (См/м). Учитывая, что U/l=E—напряженность электриче­ского поля в проводнике, I/S = j — плот­ность тока, формулу (98.3) можно запи­сать в виде

j=E. (98.4)

Так как в изотропном проводнике носите­ли тока в каждой точке движутся в на­правлении вектора Е, то направления j и Е совпадают. Поэтому формулу (98.4) можно записать в виде

j=E. (98.5)

Выражение (98.5) — закон Ома в диффе­ренциальной форме, связывающий плот­ность тока в любой точке внутри провод­ника с напряженностью электрического поля в этой же точке. Это соотношение справедливо и для переменных полей.

12. Обобщенный закон Ома в интегральной форме. Разность потенциалов, электродвижущая сила, напряжение. Границы применимости закона Ома.

 - закон Ома в дифференциальной форме для неоднородного участка цепи (на котором работают сторонние и электрические силы).

,   - интегральная форма закона Ома для неоднородного участка цепи, где R12 – сопротивление данного участка.

Напряжением на данном участке цепи называется скалярная физическая величина равная работе электрических и сторонних сил по перемещению единичного положительного заряда на данном участке цепи  .

 - закон Ома для неоднородного участка цепи в интегральной форме (обобщенный закон Ома).

Разность потенциалов

Степень электризации тела характеризует величину, называемую электрическим потенциалом или просто потенциалом тела.

Разность уровней электрических зарядов двух тел принято называть разностью электрических потенциалов или просто разностью потенциалов.

Электродвижущая сила и напряжение

Электродвижущая сила (сокращенно ЭДС) обозначается буквой Е. Единицей измерения ЭДС служит вольт. У нас в стране вольт сокращенно обозначается буквой "В", а в международном обозначении — буквой "V".

 Разность потенциалов, которая устанавливается между полюсами источника тока при замкнутой электрической цепи, называется напряжением и обозначается буквой U.

13Электрический ток в вакууме. Термоэлектронная эмиссия. Законы, описывающие электрический ток в вакууме. Электрический ток в вакууме.

В вакууме отсутствуют заряженные частиц, а следовательно, он является диэлектриком. Т.е.  необходимо создать определенные  условия, которые помогут  получить заряженные частицы.

Свободные электроны есть в металлах. При комнатной температуре  они не могут покинуть металл, т. к. удерживаются в нем силами кулоновского притяжения со стороны положительных ионов. Для преодоления этих сил электрону необходимо затратить определенную энергию, которая называетсяработой выхода. Энергию, большую или  равную работе выхода, электроны могут получить при разогреве металла до высоких температур.

 

При нагревании металла  количество электронов с кинетической энергией, большей работы выхода, увеличивается, поэтому из металла вылетает большее количество электронов. Испускание электронов из металлов  при его нагревании называют термоэлектронной эмиссией. Явление термоэлектронной эмиссии лежит  в основе принципа действия электронных ламп:  вакуумного диода, вакуумного триода.