Частные вопросы курса физики. Александров В.Н - 121 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

МПГУ | Москва

Составители: 

Рубрика: 

120
-e
-e
F = -eE
E
Рис. 7.1
движению атомов и молекул в
идеальном газе, носит хаотический
характер. В электрическом поле
хаотический характер движения
электронов сохраняется, но возникает
дрейф электронов в направлении сил
поля. При этом соударения с атомами
кристаллической решетки становятся
неупругими, и электроны отдают им
часть энергии, приобретенной ими в
электрическом поле.
На рисунке показано направление
E
и
F
с учетом отрицательного
заряда электрона. Однако за
направление электрического тока
принято считать направление
движения положительного заряда
(это сложилось исторически), поэтому в дальнейшем все соотношения будем
писать для положительного заряда, используя термин «свободный носитель
заряда».
Из рис. 7.1 видно, что расстояния, проходимые свободным зарядом между
двумя соударениями, неодинаковы, и, следовательно, неодинаково время
между двумя соударениями. Введем среднее время свободного пробега заряда
между соударениями η. Тогда для одного свободного заряда можно записать:
еЕ η = F η = m a η = mυ
др
, (7.2)
где υ
др
= aη – дрейфовая скорость в электрическом поле Е. Из (7.2) следует, что
др
e
EE
m


, (7.3)
здесь μ – подвижность носителей заряда, численно равная дрейфовой скорости
в поле Е=1 В/м.
Если ввести понятие плотности тока j =I/S, т.е. силы тока через единичное
поперечное сечение S проводника, то она равна:
j = en υ
др
, (7.4)
где n –концентрация свободных носителей заряда в проводнике.
Подставив в (7.4) υ
др
из (7.3), получим:
j = enμE = ζE, (7.5)
где ζ=enμ – удельная электропроводность проводника, а величина ρ=1/ζ –
удельное сопротивление проводника.
Выражение (7.5) называется законом Ома в дифференциальной форме. 
движению атомов и молекул в
идеальном газе, носит хаотический
характер. В электрическом поле             -e
хаотический характер движения
электронов сохраняется, но возникает
дрейф электронов в направлении сил                                   -e
поля. При этом соударения с атомами
кристаллической решетки становятся
неупругими, и электроны отдают им
часть энергии, приобретенной ими в
электрическом поле.                                       E
   На рисунке показано направление
E и F с учетом отрицательного                          F = -eE
заряда    электрона.     Однако     за
направление электрического тока
принято      считать     направление                     Рис. 7.1
движения положительного заряда
(это сложилось исторически), поэтому в дальнейшем все соотношения будем
писать для положительного заряда, используя термин «свободный носитель
заряда».
     Из рис. 7.1 видно, что расстояния, проходимые свободным зарядом между
двумя соударениями, неодинаковы, и, следовательно, неодинаково время
между двумя соударениями. Введем среднее время свободного пробега заряда
между соударениями η. Тогда для одного свободного заряда можно записать:
                              еЕ η = F η = m a η = mυдр,              (7.2)
где υдр = aη – дрейфовая скорость в электрическом поле Е. Из (7.2) следует, что
                                       e
                                 др  E   E ,                      (7.3)
                                       m
здесь μ – подвижность носителей заряда, численно равная дрейфовой скорости
в поле Е=1 В/м.
    Если ввести понятие плотности тока j =I/S, т.е. силы тока через единичное
поперечное сечение S проводника, то она равна:
                                   j = en υдр,                        (7.4)
где n –концентрация свободных носителей заряда в проводнике.
     Подставив в (7.4) υдр из (7.3), получим:
                             j = enμE = ζE,                           (7.5)
где ζ=enμ – удельная электропроводность проводника, а величина ρ=1/ζ –
удельное сопротивление проводника.
    Выражение (7.5) называется законом Ома в дифференциальной форме.



120

Страницы