19. Закон Ома и Джоуля-Ленца в свете электронных представления.
Закон Ома.
Можно определить
скорость:
При наложении
внешнего поля на хаотичное движение
накладывается упорядоченное:
Длина свободного
пробега
Средняя скорость:
- закон Ома
в дифференц. форме.
Закон Джоуля-Ленца.
Электрон за время
между соударениями приобретает скорость
Umax.
За 1 секунду
происходит число соударений
Энергия, отдаваемая
решетке
В единице объема
содержатся n
электронов. Решетка получает энергию
20. Связь между электропроводностью и теплопроводностью. Закон Видемана-Франца.
Электропроводность обуславливается наличием электронного газа. Очевидно, что он обуславливает и теплопроводность. Этому газу приписаны свойства идеального газа.
Коэффициент
теплопроводности æ=
Для электронов в
металле
Так как речь идет
о поступательном движении,
æ
(гамма) – коэффициент
электропроводности.
Отношение
коэффициентов теплопроводности и
электропроводности одинаково и
пропорционально температуре
Если применить
зависимость
то зависиимость
не наблюдается.
21. Магнитное поле, основная характеристика.
Опыт показывает, что в пространстве, окружающем проводники, возникает поле – магнитное. Оно проявляется по силам, действующим на внесенные в него проводники с токам.
Взаимодействие происходит через поля.
Также опытным путем замечено: 2 параллельных проводника, токи текут в одном направлении. => проводники притягиваются.
Основная характеристика – вектор магнитной индукции. Вспомогательная – напряженность.
Принято считать, что вектор м.и. в произвольной точке совпадает по направлению с силой, которая действует на северный полюс, помещенной в эту точку поля.
Для графического изображения пользуются линиями м.и. Линии – кривые, касательные к которым в каждой точке совпадают с вектором м.и. в этой точке.
______________________________________
Магнитная индукция
Единица измерения – Тесла
[Тл].
Напряженность
магнитного поля Н. Единица
измерения –
______________________________________
Для определения вектора м.и. используется правило буравчика (правой руки).
Если большой палец правой руки расположить по направлению тока, то направление обхвата проводника четырьмя пальцами покажет направление линий магнитной индукции.
22. Закон Ампера.
Проводники создают магнитное поле и действуют на токи, помещенные в этом поле. В свою очередь магнитное поле оказывает влияние на проводники, помещенные в него.
Такое действие было обнаружено Ампером. Он пришел к выводу, что сила, действующая на проводник с током, помещенный в магнитное поле с индукцией В, пропорциональна величине тока, длине проводника, индукции проводника и синусу «альфа» (угол между силой тока и магнитной индукцией).
Выражение
- элемент
тока.
Отметим, что закон Ампера легко обобщить на случай неоднородного поля и проводника произвольной формы (так как любой элемент проводника можно считать за прямолинейный, а поле в области такого элемента – однородным).
Закон Ампера позволяет дать определение магнитной индукции и рассчитать ее значение.
Если
Магнитная индукция равна силе, действующей со стороны поля на единицу длины проводника, по которому течет ток единичной силы и который перпендикулярен направлению тока.
Единица измерения – Тесла [Тл].
Для определения силы удобно пользоваться «правилом левой руки» (вектор индукции – в ладонь, 4 пальца – по направлению тока => большой палец показывает действие силы).