2) Зависимость r проводника от температуры:

Эксперимент 1: При нагревании спирали яркость лампы уменьшается = >

уменьшилась I => увеличилось R => R~t.

Электроны движутся в проводнике, взаимодействуют с

ионами кристаллической решетки и теряют часть

своей энергии, которую они приобретают в результате

действия электрического поля. С увеличением

температуры усиливается беспорядочное движение

электронов и усиление колебаний ионов

кристаллической решетки (мошкаре вокруг

электрической лампы, подул ветер – электрическое поле, мошкара летит беспорядочно, но по направлению ветра, но лампа начинает качаться на ветру) => ионы создают электронам больше R => чем > t, тем >R.

(1)

где R₀ – сопротивление при

R – сопротивление при температуре t.

α – температурный коэффициент сопротивления – характеризует зависимость R вещества от температуры и численно равен отношению изменения R проводника при нагревании на 1К.

и з (2) => ρ~α (линейная зависимость)

Зависимость R от t используется в температурах сопротивления.

3) Сверхпроводимость:

У металлов R~t: чем > t, тем > R=> чем < t, тем < R => при некоторой температуре → 0. R=0.

В 1911 году голландский физик Г. Камерлинг – Омнес открыл

сверхпроводимость – явление наступающее при падении сопротивления до нуля при уменьшении температуры. (при температуре 4,12 К ртуть

сверхпроводник).

В сверхпроводниках электрический ток существует сколь угодно долго без

затрат энергии, т.к. ↓Q!

Очень сильное магнитное поле разрушает сверхпроводящее состояние =>

существует критическое значение I, при котором это состояние нарушается.

В 1986 году открыта высокотемпературная сверхпроводимость при температуре ≈ 100 К.

Если бы была возможность создать сверхпроводники при комнатной

температуре (таким материалом является керамика), то была бы решена задача передачи энергии по проводам без потерь.

4. Закрепление пройденного материала:

1. Решение задач:

Задача 1: Рассчитать среднюю скорость теплового движения свободных

электронов в металле при комнатной температуре (20°С).

(Ответ: v=1,2·10⁵м/с).

Задача 2: Оцените концентрацию свободных электронов в медном проводнике.

(Ответ: n=1,7·10²⁹м^-3).

Задача 3: Определить среднюю скорость упорядоченного движения электронов

под действием электрического поля в медном проводе S=1мм² при

I =10А.

(Ответ: ).

Задача 4: Сопротивление длинного медного провода при температуре 20°С

равно 0,005Ом. Каково его сопротивление при температуре 80°С.

(Ответ: R₂=0,006 Ом).

Задача 5: Температура вольфрамовой нити накала электрической лампы 2000°С.

Каково сопротивление 60-Ваттной лампы в рабочем состоянии?

Каково сопротивление при комнатной температуры?

Какой ток потребляет лампа сразу после включения?

(Ответ: R₀=770 Ом; I=0,28А; R=807 Ом ).

5. Домашнее задание: § 111 – 114.

Урок 96/16. Электрический ток в полупроводниках.