Електропровідність рідин.Закон фарадея.

електропровідність рідини в порах діафрагми: Звичайне поняття питомої електропровідності застосовують у випадку просторово однорідного електроліту. Як треба з викладеного вище, при даній експериментально обмірюваній провідності діафрагми, у порах якої просторово одернування розподілені іони, під До варто розуміти питому об'ємну провідність просторово однорідного електроліту, що забезпечує однакове значення провідності діафрагми при її заповненні. Очевидно, експериментально вимірюване опір діафрагми назад пропорційно Кр, причому коефіцієнт пропорційності залежить тільки від геометрії порового простору. Якщо у випадку одиничного капіляра він дорівнює відношенню перетину капіляра до його довжини, то у випадку діафрагми внаслідок складності геометрії її порового простору розрахувати З° не представляється можливим. У загальному випадку Кр через поверхневу провідність перевищує провідність електроліту за межами діафрагми при рівновазі між ними. У якості До Бриггс запропонував прийняти провідність при концентрації 0,1 моль л, тому що виявилося, що при менших концентраціях добуток у правій частині формули залежить від провідності електроліту, тобто при менших концентраціях не можна зневажити впливом поверхневої провідності. Метод Бриггса надалі одержав широке визнання й став основою вивчення поверхневої провідності в діафрагмах. Тому градієнти цих величин і щільності потоків іонів у нормальному напрямку перевищують щільність відповідних тангенціальних потоків у стільки разів, у скільки лінійних розмірів частки перевищують товщину ДС. Отже, тангенціальні потоки не можуть замикати нормальні потоки, щільності яких змінюються уздовж поверхні. А це означає, що, як і в плоскому ДС, нормальні тридцятимільйонні дифузійних і электро міграційних потоків майже повністю компенсують один одного, що приводить до розподілу Больцмана. У роботі можливість використання розподілу Больцмана стосовно до тонкого поляризованого подвійного шару частки доведена двома способами з використанням подань, близьких до способу "зшивання" рішень, і формальним математичним методом, що застосовувався в роботах.

Деякі фізики відзначають, що закон Фарадея в одному рівнянні описує два різних явища: рухову ЕРС, що генерується дією магнітної сили на рухомий дріт, і трансформаторну ЕРС, що генерується дією електричної сили внаслідок зміни магнітного поля. Джеймс Клерк Максвелл звернув увагу на цей факт у своїй роботі Про фізичні силових лініях в 1861 році. У другій половині частини II цієї праці Максвелл дає окреме фізичне пояснення для кожного з цих двох явищ. Посилання на ці два аспекти електромагнітної індукції мається на деяких сучасних підручниках. [10] Як пише Річард Фейнман.

Відображення цієї очевидної дихотомії було одним з основних шляхів, які привели Ейнштейна до розробки спеціальної теорії відносності. Відомо, що електродинаміка Максвелла - як її зазвичай розуміють в даний час - при застосуванні до рухомих тіл призводить до асиметрії, яка, як здається, не притаманна цьому явищу. Візьмемо, приміром, електродинамічні взаємодія магніту і провідника. Спостережуване явище залежить тільки від відносного руху провідника і магніту, тоді як звичайне думка малює велика відмінність між цими двома випадками, в яких або одне, або інше тіло знаходиться в русі. Бо, якщо магніт перебуває в русі, а провідник спочиває, в околиці магніту виникає електричне поля з певною щільністю енергії, створюючи струм там, де розташований провідник. Але якщо магніт покоїться, а провідник рухається, то в околиці магніту ніяке електричне поле не виникає. У провіднику, однак, ми знаходимо електрорушійну силу, для якої не існує відповідної енергії самої по собі, але яка викликає - припускаючи рівність відносного руху в двох обговорюваних випадках - електричні струми по тому ж напрямку і тієї ж інтенсивності, як у першому випадку.Приклади подібного роду разом з невдалою спробою виявити який-небудь рух Землі щодо «світлоносний середовища» припускають, що явища електродинаміки, а також механіки не володіють властивостями, відповідними ідеї абсолютного спокою.

В будь-якій точці петлі магнітний потік через неї дорівнює:

Вибір знака визначається за принципом, чи має нормаль до поверхні в даній точці той же напрям, що і B, або протилежне. Якщо нормаль до поверхні має той же напрям, що і поле B наведеного струму, цей знак негативний. Похідна за часом від потоку (знайдена за допомогою методів диференціювання складної функції або поправілу Лейбніца диференціювання інтеграла) дорівнює:

(де v = dx_C / dt є швидкістю руху петлі в напрямку осі х), що призводить до:

як і в попередньому випадку. Еквівалентність цих двох підходів є загальновідомою, і в залежності від розв'язуваної задачі більш практичним може виявитися або той, або інший метод.

НАДПРОВІДНІСТЬ.

Надпрові́дність — квантове явище протікання електричного струму у твердому тілі без втрат. Явище надпровідності було відкрито^[1] в 1911 році голландським науковцем Камерлінґ-Оннесом, лауреатом Нобелівської премії 1913 року. Усього за відкриття в області надпровідності було видано п'ять Нобелівських премій з фізики: в 1913, 1972, 1973, 1987 та 2003 роках.

Явище надпровідності існує для низки матеріалів, не обов'язково добрих провідників при звичайних температурах. Перехід до надпровідного стану відбувається при певній температурі, яку називають критичною температурою надпровідного переходу. Надпровідність, проте, може бути зруйнована, якщо помістити зразок у зовнішнє магнітне поле, яке перевищує певне критичне значення. Це критичне магнітне поле зменшується при збільшенні температури.

Надпровідність характеризується абсолютним діамагнетизмом. У магнітному полі в надпровідному матеріалі виникають такі струми, магнітне поле яких повністю компенсує зовнішнє магнітне поле, тобто магнітне поле виштовхується із надпровідника. Завдяки цій властості виникає явище левітації надпровідника над магнітом (або магніта над поверхнею надпровідника), яке отримало назву труна Магомета. Сильне магнітне поле руйнує надпровідність. Проте надпровідники розрізняються за своєю поведінкою у відносно сильних магнітних полях, у залежності від поверхневої енергії границі розділу надпровідної й нормальної фаз. У надпровідників I роду ця поверхнева енергія додатня, й надпровідність руйнується, якщо поле перевищує певний рівень, який називається критичним магнітним полем. У надповідників II родуповерхнева енергія границі розділу нормальної та надпровідної фаз від'ємна, тож магнітне поле, коли його напруженість перевищує певне значення (воно називається першим критичним полем), починає проникати в надпровідник поступово в певних місцях, навколо яких утворюються вихрові струми (див. Абрикосівський вихор). Якщо збільшувати магнітне поле далі, то нормальних областей стає дедалі більше, й при критичному полі надпровідність руйнується повністю. Надпровідники другого роду використовуються для створення надпровіднихелектромагнітів.

Явище надпровідності — макроскопічне (видиме) проявлення квантової природи речовини: атомів та електронів. Відомо, що електрони в атомі можуть перебувати тільки у визначених станах, яким відповідають дискретні значення енергії. Таким чином атом може поглинати і випромінювати енергію певними порціями — квантами. Однак, якщо ми перейдемо до макроскопічного тіла, де концентрація електронів перевищує 10²² см⁻³, то квантовий характер зміни енергії кожного електрону «змазується» великою кількістю таких електронів, що поглинають або випромінюють енергію, і ми бачимо суцільний спектр поглинання або випромінювання енергії макроскопічними тілами.