10.Виведення законів Ома та Відемана-Франца з електронної теорії.
направлений рух електронів в електричному колі називають дрейфом V=10^-3 м/с
λ-довжина вільного пробігу
τ=λ/UV≈<λ>/<U>
mV(max)/τ=eE
За час τ , рухаючись в електоричному полі E з прискоренням eE/m, електрон одержує додаткову швидкість за полем
<V>=(0+V(max))/2=eEτ/2m яка є дрейфовою швидкістю. Тоді густину струму можна записати як
j=enV=eneEτ/2m=e^2n<λ>E/2m<V>
j=σE закон Ома в диференційній формі
де
питома
електропровідність,
питомий
опір
металу.
Зі зростанням температури зростає
швидкість
теплового руху електронів
,
отже,
збільшується
питомий
опір
металу – маємо якісно правильний
результат.
В загальному випадку закон Ома можна записати в диференційльній формі так:
j=σ(E+E)
11. Узагальнений закон ома в інтегральній формі.Різниця потенціалів.Е.Р.С.Напруга
Закон ОМА в інтегральній формі:
Різниця
потенціалів
Електрорушійна сила (ерс) – величина яка чисельно дорівнює роботі сторонніх сил по переміщенню додатного електричного заряду q0 по ділянці кола.
Інтеграл
з 2до1E*dl E=A/q0
Напруга – під поняттям напруги розуміють сумарну роботу по перенесенню одиниці позитивного заряду на ділянці кола кулонівських і сторонніх.
12. Робота виходу електрона з металу. Термоелектрона емісія.
При всяких температурах за рахунок того що електрони мають теплову швидкість вони будуть покидати межі металу і вириватись у вакуум.
Мінімальна енергія необхідна для виривання електрона називається роботою виходу
А(в)=φe
Вихід електрону з речовини називається eмісією.
Особливостями вольт амперної характеристики:
-наявність струму при відсутності напрузі.
-наявність плато на вольт-амперній характеристиці пояснюється емісійною здатністю катода.
-спостерігається відхілення від закону Ома
i~U^3/2
для явища термо-елктроної емісії справедлива формула Річардсона
j=BT^2*exp(-A/kT)
13.Струм у газах.
В звичайному газі струм не проходить.
Для того щоб протікав струм у газі потрібно його іонізувати.
Пристрій якій йонізує газ називається іонізатором( відкрите полум’я ультрафіолетове випромінювання, рентгенівське та гама випромінювання).
Електричний струм у газах називають направлений рух негативно і позитивно заряджених йонів та вільних електронів.
У будь-якому газі є хоча б один вільний електрон. Цього достатньо , щоб він викликав ударну йонізацію.
Існує самостійні і несамостійні газові розряди.
Несамостійні це коли при припинені іонізатора струм припиняється.
Ну участку С(мал.) виникає електричний пробій, тобто між катодом і анодом є електричний пробій.
В газах є приклади тлійочого заряду, короного заряду, дугового, іскрового.
14. Поняття про плазму. Дебаївський радіус екранування.
Якшо майже 100% атомів йонізовані то така речовина називається плазмою.
Часто четвертий агрегатний стан називають плазмою.
Під плазмою розуміють квазінейтральний йонізований газ для якого справедливо є
ρ+~ρ-
ρ=dq/dU
Характерною особливістю плазми, на відміну від інших агрегатних станів, є екранування електростатичної взаємодії.
φ=(q/4πε0)*e^-R/D
D- дебаЇвський радіус екранування
Дебаївський радіус екранування, відстань, на яку поширюється в плазмі або електроліті дія електричного поля окремого заряду.
Оскільки потенціал в плазмі інший ніж у вакуумі , то і взаємодія буде інша, ніж у вакуумі.
Приклади плазми:
-сонцу.
-вогонь.
-зорі.
Присутність вільних електричних зарядів робить плазму провідним середовищем.