Вводный практикум по курсу общей физики. Дорохова В.В - 7 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ИГУ | Иркутск

Составители: 

Рубрика: 

7
dq = ne dx S,
где e – заряд электрона.
При этом сила, действующая на заряд dq со стороны возникшего
электрического поля: dF
1
= E dq, где Е – напряженность электрического
поля. Последняя определяется через разность
потенциалов на концах участка dx:
E = dϕ /dx,
т.е. сила, действующая на электроны, будет равна:
dF
1
= n e dx S dϕ /dx.
C другой стороны, сила, обусловленная
разностью давлений на концах рассматриваемого
участка:
dF
2
= S dP.
При достижении динамического равновесия: dF
1
= dF
2
, т.е.:
S dP = ne dx S dϕ /dx (2)
Подставляя в последнее выражение уравнение (1) имеем:
SkTdn= ne S dϕ
и разделив переменные, получим дифференциальное уравнение первого
порядка: ϕd
kT
e
n
dn
= .
Интегрируя последнее уравнение в пределах всего переходного
слоя ВС, приходим к выражению:
B
C
BC
n
n
e
kT
ln=−ϕϕ
Итак, при соприкосновении двух разнородных материалов между
ними возникает контактная разность потенциалов, обусловленная
различной концентрацией носителей тока.
Если из таких разнородных металлов составить замкнутую цепь
(рис. 2) и контакты 1 и 2 поддерживать при одинаковой температуре, то
ЭДС такой цепи равна нулю и поэтому никакого тока в ней не будет.
Таким образом, хотя в каждом из контактов и возникает ЭДС, равная
внутренней контактной разности, эти ЭДС равны по величине и
противоположны по знаку, и поэтому полная ЭДС цепи:
U
1
+ U
2
= 0.
Если контакты поддерживать при различной температуре, то т.к.
внутренние контактные разности потенциалов зависят от температуры,
то теперь уже их сумма не равна нулю. Поэтому не будет равна нулю и
полная ЭДС цепи, и в последней появится ток. Это явление получило
Рис.2.
2
(T
1
)
1
n
B
(T
2
)
ϕ
B
ϕ
B
ϕ
c
ϕ
c
B
n
C
PDF created with FinePrint pdfFactory Pro trial version http://www.fineprint.com
                                      dq = ne dx S,
   где e – заряд электрона.
          При этом сила, действующая на заряд dq со стороны возникшего
   электрического поля: dF1 = E dq, где Е – напряженность электрического
            1 (T1)     поля. Последняя определяется через разность
          ϕB ϕc        потенциалов на концах участка dx:
                                            E = dϕ /dx,
     B             C т.е. сила, действующая на электроны, будет равна:
                                       dF1 = n e dx S dϕ /dx.
     nB            nC       C другой стороны, сила, обусловленная
          ϕB ϕc        разностью давлений на концах рассматриваемого
                       участка:
           2 (T2)                          dF2 = S dP.
           Рис.2.
   При достижении динамического равновесия: dF1 = dF2, т.е.:
                            S dP = ne dx S dϕ /dx                (2)
   Подставляя в последнее выражение уравнение (1) имеем:
                              SkTdn= ne S dϕ
   и разделив переменные, получим дифференциальное уравнение первого
              dn e
   порядка:     = dϕ .
              n kT
         Интегрируя последнее уравнение в пределах всего переходного
   слоя ВС, приходим к выражению:
                kT nC
   ϕ C −ϕ B =      ln
                 e    nB
        Итак, при соприкосновении двух разнородных материалов между
   ними возникает контактная разность потенциалов, обусловленная
   различной концентрацией носителей тока.
        Если из таких разнородных металлов составить замкнутую цепь
   (рис. 2) и контакты 1 и 2 поддерживать при одинаковой температуре, то
   ЭДС такой цепи равна нулю и поэтому никакого тока в ней не будет.
   Таким образом, хотя в каждом из контактов и возникает ЭДС, равная
   внутренней контактной разности, эти ЭДС равны по величине и
   противоположны по знаку, и поэтому полная ЭДС цепи:
                                 U1 + U2 = 0.
        Если контакты поддерживать при различной температуре, то т.к.
   внутренние контактные разности потенциалов зависят от температуры,
   то теперь уже их сумма не равна нулю. Поэтому не будет равна нулю и
   полная ЭДС цепи, и в последней появится ток. Это явление получило

                                            7



PDF created with FinePrint pdfFactory Pro trial version http://www.fineprint.com

Страницы