Лекции.Орг


Поиск:




Категории:

Астрономия
Биология
География
Другие языки
Интернет
Информатика
История
Культура
Литература
Логика
Математика
Медицина
Механика
Охрана труда
Педагогика
Политика
Право
Психология
Религия
Риторика
Социология
Спорт
Строительство
Технология
Транспорт
Физика
Философия
Финансы
Химия
Экология
Экономика
Электроника

 

 

 

 


В классической электронной теории




1. Закон Ома. Пусть в металлическом проводнике существует однородное электрическое поле напряженностью Е. Со стороны поля заряд е испытывает действие силы F = eE и приобретает ускорение a = F/m = eE/m. Таким образом, во время свободного пробега электроны движутся равноускоренно, приобретая к концу свободного пробега скорость Vmax = eE<τ>/m, где <τ> - среднее время между двумя последовательными столкновениями электрона с ионами решетки.

Согласно теории Друде, в конце свободного пробега электрон, сталкиваясь с ионами решетки, отдает им накопленную в электрическом поле энергию и останавливается. Следовательно,

<V> = (Vmax +0)/2 = eE<t>/(2m). (5)

Классическая теория металлов не учитывает распределения электронов по скоростям (распределение Ферми-Дирака), поэтому <τ> вычисляется по формуле: . А так как ,

то . (6)

Подставляя (6) в (5), получим

<V> = eE<l>/(2m<V>). (7)

Тогда плотность тока

(8)

где - (9)

удельная электропроводность металла. Таким образом, получили закон Ома.

2. Закон Джоуля-Ленца. К концу свободного пробега электрон под действием электрического поля приобретает дополнительную кинетическую энергию

. (10)

При соударении электрона с ионом эта энергия полностью передается решетке и идет на увеличение внутренней энергии металла, т.е. на его нагревание.

За единицу времени электрон испытывает с узлами решетки в среднем <z> столкновений:

. (11)

Если n – концентрация электронов, то в единицу времени происходит n <z> столкновений в единице объема и решетке передается энергия

(12)

Формула (12) выражает закон Джоуля-Ленца для удельной тепловой мощности тока.

 





Поделиться с друзьями:


Дата добавления: 2015-09-20; Мы поможем в написании ваших работ!; просмотров: 494 | Нарушение авторских прав


Поиск на сайте:

Лучшие изречения:

Стремитесь не к успеху, а к ценностям, которые он дает © Альберт Эйнштейн
==> читать все изречения...

2176 - | 2134 -


© 2015-2024 lektsii.org - Контакты - Последнее добавление

Ген: 0.013 с.