ВУЗ:
Составители:
36
4. ЭЛЕКТРИТЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ПРОВОДНИКОВЫХ
МАТЕРИАЛОВ
4.1. Цель работы
Экспериментальное определение удельного и поверхностного
сопротивления, температурных зависимостей сопротивления и термо-ЭДС
металлов и сплавов.
4.2. Теоретическая часть
К проводникам относят материалы, удельное электрическое
сопротивление которых в нормальных условиях лежит в диапазоне10
-8
…10
-5
Ом⋅м. Основными электрическими характеристиками проводниковых
материалов являются:
1. Удельное электрическое сопротивление ρ;
2. Температурный коэффициент удельного сопротивления α
ρ
;
3. Коэффициент термоэлектродвижущей силы α
ρ
;
Наилучшими проводниками электрического тока являются металлы.
Поскольку в металле почти каждый атом отдает в электронный газ по
электрону, концентрация свободных носителей чрезвычайно велика – 5⋅10
21
-
5⋅10
22
см
-3
.
Механизм протекания тока в металлах состоит в коллективном движении
свободных электронов под действием приложенного электрического поля. В
процессе направленного движения электроны испытывают рассеяние на
статических и динамических дефектах структуры.
К статическим дефектам структуры откосятся примеси, вакансии,
междоузельные атомы, границы зерен и т. п. К динамическим - тепловые
колебания ионов в узлах
кристаллической решетки. Интенсивность рассеяния
определяет среднюю длину свободного пробега электрона и, в конечном счете,
значение удельного сопротивления проводника, которое может быть
вычислено следующим образом:
λ
ρ
0
2
ne
Um
=
,
где
m, e – масса и заряд электрона, U - средняя скорость теплового
движения,
n
0
- концентрация свободных электронов,
λ
-средняя длина
свободного пробега.
Электронный газ в металлах находится в вырожденном состоянии
Поэтому концентрация электронов и средняя скорость их теплового движения
слабо зависят от температуры. Но с повышением температуры увеличиваются
амплитуды колебаний ионов в узлах кристаллической решетки, что приводит к
Страницы
- « первая
- ‹ предыдущая
- …
- 34
- 35
- 36
- 37
- 38
- …
- следующая ›
- последняя »
