Лекциялар мазмұны


Металдардың өткізгіштігінің классикалық теориясы. Классикалық теорияның қайшылықтары



бет21/58
Дата16.10.2023
өлшемі366,58 Kb.
#115692
түріЛекция
1   ...   17   18   19   20   21   22   23   24   ...   58
Байланысты:
Электростатика-emirsaba.org

Металдардың өткізгіштігінің классикалық теориясы. Классикалық теорияның қайшылықтары.
1. Ом заңы. Электрондардың кристалл торындағы иондармен әсерлесуi өткiзгiштерде электр кедергiсiн тудырады, өзара әсерле­судiң нәтижесiнде электрон ешқандай соқтығыспай электр өрiсiнде epкін жүрген кезде алған кинетикалық энергия қoрының бiраз бөлiгiн торға бередi. Осының салдарынан ондағы иондардың тербелiс амплитудасы артып, металдың температурасы өседi. Осы кездегi жылу, өткiзгiштен ток өткен кездегi бiз айтқан Джоуль - Ленц заңындағы жылу мөлшерi болып табылады. Олай болса, электрлiк кедергiнi кейбiр сұйықтар мен газдардағы iшкi кедергi деп түсіну керек. Осы пiкiрге байланысты Ом заңын теориялық жолмен қа­растыруға тура келедi.
Друде - Лоренцтiң (1900) классикалық теориясы бойынша бiр атомды газ молекуласы сияқты электронның да жылулық қозғалыс энергиясы болады:

Электрондардың жылулық қозғалысының орташа жылдамдығы:


(1)
Ендi электронның, тордың екі ионымен соқтығысуы кезiндегi жылдамдығының өзгерi­ciн Ныотонның екiншi заңы бойынша табуға болады: , мұндағы F - электр күшi, ол , - электронның орташа epкін жүру жолына кеткен уақыты; ендеше жылдамдық өзгерiсi , ал орташа жыдамдық . Ток тығыздығы , бұдан
(2)
Бiрақ мұндағы белгiсiз, ол электронның орташа еркін жүру жолымен анықталады , осыларды ескеріп өткiзгiштiктi анықтаймыз:
. (3)
Сөйтiп, пропорционалдық коэффициент өткiзгiштiк болады. Олай болса, (2) өрнек классикалық электрондық теория арқылы табылған Ом занының дифференциалдық түpi деуге болады.
2. Джоуль - Ленц заңы. Электрондық теория бойынша Джоуль - Ленц заңын да түсiндiруге болады. Электронның epкін жүру жолының ақырғы моменттерiндегi кинетикалық энергиясы:
. (4)
Иондармен соқтығысқан электрон, epкін жол уақыты iшiндегi жылдамдығын жоғалтады, яғни (4)-де өрнектелген энергиясын кристалл торына бередi. Сөйтiп бұл энергия металдың iшкi энер­гиясын арттыруға жұмсалады да, металды қыздырады. Әрбiр электрон торға соқтығысқанда энергиясын бередi, бiрлiк көлемдегi электрон бiр секунд iшiнде соқтығысады. Сонда элек­тронның барлық энергиясы соқтығысу кезiнде жылуға айналады:
, (5)
(5) теңдеу Джоуль - Ленц заңының классикалық электрон­дық теория бойынша табылған дифференциалдық түpi.


Достарыңызбен бөлісу:
1   ...   17   18   19   20   21   22   23   24   ...   58




©emirsaba.org 2024
әкімшілігінің қараңыз

    Басты бет