Зворотний зв'язок

Теорія металів Друде

dt=dt/τ

Час τ називається часом релаксації або часом вільного пробігу; воно відіграє фундаментальну роль в теорії провідності металів. Із цього припущення випливає, що е-вибраний навмання у цей момент часу, буде рухатися в середньому протягом часу τ не залежить від просторового положення е- і його швидкості (ця гіпотеза справді хороша).

Припускається, що е- приходять в стан теплової рівноваги із своїм оточенням виключно завдяки зіткненням. Вважається, що зіткнення підтримують локальні термодинамічні рівноваги надзвичайна простим способомШвидкість е зразу після зіткнення не зв'язана з швидкістю до зіткнення, а направлена випадковим чином, причому її величина відповідає тій температурі, яка переважає в області, де проходило зіткнення. Тому чим гарячішою буде область, де проходить зіткнення, тим більшою швидкістю володіє електрон після зіткнення. У наступній частині-ілюстрація цих положень.

3. Статична електропровідність металу.

У відповідності із законом Ома струм I через провідник обернено пропорційний опору R провідника прямо пропорційний напрузі U вздовж провідника:

U=I/R

Опір провідника R залежить від його розмірів, але не залежить від величини струму або падіння напруги. Модель Друде дозволяє пояснити таку залежність і оцінити величину опору.

Зазвичай залежність R від форми провідника забирають ,вводячи нову величину, що характеризує лише сам метал, із якого зроблений провідник. Питомий опір ρ визначається як коефіцієнт пропорційності між напруженістю електричного поля

Е в деякій точці металу і визнаною ним густиною струму:

Е=j/ρ (3)

Густина струму j -це вектор ,паралельний потоку зарядів, його величина дорівнює кількості заряду, що проходить за одиницю часу через одиничну площадку перпендикулярну до потоку. Тому, якщо через провідник довжиною і площиноюпоперечного перерізу S йде постійний струм I, то густина струму дорівнює:

j=I/S

Так, як падіння напруги на провіднику:

U=Е/L

то з формули (3) випливає, що:

U=(I/L/g)/S і як наслідок

R=(L/g)/S

Якщо всі n e- в одиниці об'єму рухаються з однаковою швидкістю Vc, то густина струму паралельна Vc. Далі за час dt е- змістяться на відстань Vdt у напрямку Vc, тому за цей час площину S перпендикулярну до напрямку струму перетнуть n(Vdt) S електронів. Так як кожний електрон несе заряд -е ,повний заряд,що перетинає S за час dt становить -neVSdt і як наслідок, густина струму :

J=-enVc (4)


Реферати!

У нас ви зможете знайти і ознайомитися з рефератами на будь-яку тему.







Не знайшли потрібний реферат ?

Замовте написання реферату на потрібну Вам тему

Замовити реферат