[Править]Сопротивление человека
Для расчёта величины силы тока, протекающего через человека при попадании его под электрическое напряжение частотой 50 Гц, сопротивление тела человека условно принимается равным 1 кОм[5]. Эта величина имеет малое отношение к реальному сопротивлению человеческого тела. В реальности сопротивление человека не является омическим, так как эта величина, во-первых, нелинейна по отношению к приложенному напряжению, во-вторых меняется во времени, в третьих, гораздо меньше у человека, который волнуется и, следовательно, потеет и т. д.
Серьёзные поражения тканей человека наблюдаются обычно при прохождении тока силой около 100 мА. Совершенно безопасным считается ток силой до 1 мА. Удельное сопротивление тела человека весьма значительно (около 15 кОм). Поэтому опасные токи могут быть достигнуты только при значительном напряжении. Однако при наличии сырости сопротивление тела человека резко снижается и безопасным может считаться напряжение только до 12 В.
Сверхпроводи́мость — свойство некоторых материалов обладать строго нулевым электрическим сопротивлением при достижении имитемпературы ниже определённого значения (критическая температура). Известны несколько десятков чистых элементов, сплавов и керамик, переходящих в сверхпроводящее состояние. Сверхпроводимость — квантовое явление. Оно характеризуется также эффектом Мейснера, заключающемся в полном вытеснении магнитного поля из объема сверхпроводника. Существование этого эффекта показывает, что сверхпроводимость не может быть описана просто как идеальная проводимость в классическом понимании.
Открытие в 1986—1993 гг. ряда высокотемпературных сверхпроводников (ВТСП) далеко отодвинуло температурную границу сверхпроводимости и позволило практически использовать сверхпроводящие материалы не только при температуре жидкого гелия (4.2 К), но и при температуре кипенияжидкого азота (77 К), гораздо более дешевой криогенной жидкости.
Электронная теория электропроводности. Трудности классической теории. Теория Зоммерфельда
1. Чтобы определить зависимость электропроводности металла от других физических величин, характеризующих его свойства, воспользуемся формулой (40.1)
При этом мы в первом приближении будем рассматривать «электронный газ» в металле как газ идеальный, т. е. будем считать, что в промежутках между столкновениями с другими электронами и ионами электроны движутся по законам движения материальных точек, подверженных действию одной лишь силы внешнего (макроскопического) поля Е.
В отсутствие внешнего поля Е средняя скорость электронов относительно решетки равна, очевидно, нулю. Под воздействием поля Е электроны приобретают некоторую добавочную скорость и, параллельную действующей на них силе еЕ. Это накопление скорости и, параллельной силе еЕ, происходит лишь во время свободного полета электрона между двумя последовательными столкновениями его с ионами решетки ). При каждом таком столкновении направление и величина скорости электрона изменяются по закону случая. Стало быть, непосредственно после столкновения среднее значение и равно нулю, а непосредственно перед столкновением
где ёЕ/т равно ускорению, сообщаемому электрону силой еЕ, а т обозначает среднюю продолжительность свободного полета электронов. Таким образом, среднее значение и равно
С другой стороны, если I есть средняя длина свободного пробега электрона, то
где v — средняя скорость беспорядочного движения электронов в отсутствие внешнего поля, ибо во всех практически интересных случаях v > и, и поэтому при подсчете среднего числового (а не векторного) значения скорости электрона добавочной скоростью и можно пренебречь.
Внося полученные нами выражения в (40.1), найдем
Таким образом, плотность тока оказывается пропорциональной напряженности поля Е, как того требует закон Ома (36.5)) далее, коэффициент этой пропорциональности, т. е. электропроводность металла Л, оказывается равной
