ВУЗ:
Составители:
Поэтому, температурная зависимость удельного сопротивления металлических
проводников при сравнительно высоких температурах будет зависеть от величины
сп
l
r
, т.к.
в металлах скорости движения носителей заряда различаются мало, поскольку свобода
перемещения электронов ограничивается принципом Паули. В свою очередь, зависимость
длины свободного пробега от температуры определяется выражением
TkN2
k
l
π
упр
T
⋅
=
r
,
где
T
l
r
- длина свободного пробега, зависящая от температуры;
упр
k
- коэффициент упругой связи, которая стремится вернуть атом в положение
равновесия;
N – число атомов в единице объема материала.
С учетом изложенного, установлено, что подвижность носителей для невырожденного газа
μ
∼
T
-3/2
, а для вырожденного газа
μ
∼
T
-1
, поэтому получены следующие выражения для
удельной электропроводности
γ
и удельного сопротивления ρ чистых металлов:
в области высоких температур (T
>
200
°
К)
γ
= A / T, ρ = аТ, (2.1.2)
в области низких температур
γ
= В/Т
5
, ρ = bТ
5
. (2.1.3)
Здесь А, В, a, b — коэффициенты пропорциональности.
Табл.2.1.1
Элемент Na K Rb Сu Ag Аu
γ
теор
, 10
6
Ом
–
1
⋅
м
-1
22 19 20 100 90
107
γ
эксп
, 10
6
Ом
–1
⋅
м
-1
23
15
8
64
67
68
На рис.2.1.3 показана схематическая кривая зависимости удельного сопротивления
чистых металлов от температуры. В области высоких температур графиком ρ (Т) является
прямая, в области низких температур — парабола 5-й степени, и вблизи абсолютного нуля,
где основное значение имеет рассеяние на примесях, — прямая, параллельная оси
температур.
Рис 2.1.3 Температурная зависимость
у
дельного соп
р
отивления металла
Поэтому, температурная зависимость удельного сопротивления металлических r проводников при сравнительно высоких температурах будет зависеть от величины l сп , т.к. в металлах скорости движения носителей заряда различаются мало, поскольку свобода перемещения электронов ограничивается принципом Паули. В свою очередь, зависимость длины свободного пробега от температуры определяется выражением r k упр lT = , 2π ⋅ N k T r где lT - длина свободного пробега, зависящая от температуры; k упр - коэффициент упругой связи, которая стремится вернуть атом в положение равновесия; N – число атомов в единице объема материала. С учетом изложенного, установлено, что подвижность носителей для невырожденного газа μ ∼ T-3/2 , а для вырожденного газа μ ∼ T-1, поэтому получены следующие выражения для удельной электропроводности γ и удельного сопротивления ρ чистых металлов: в области высоких температур (T > 200 °К) γ = A / T, ρ = аТ, (2.1.2) в области низких температур γ= В/Т5 , ρ = bТ5. (2.1.3) Здесь А, В, a, b — коэффициенты пропорциональности. Табл.2.1.1 Элемент Na K Rb Сu Ag Аu γ теор , 106 Ом –1 ⋅м-1 22 19 20 100 90 107 γ эксп , 106 Ом –1 ⋅м-1 23 15 8 64 67 68 На рис.2.1.3 показана схематическая кривая зависимости удельного сопротивления чистых металлов от температуры. В области высоких температур графиком ρ (Т) является прямая, в области низких температур — парабола 5-й степени, и вблизи абсолютного нуля, где основное значение имеет рассеяние на примесях, — прямая, параллельная оси температур. Рис 2.1.3 Температурная зависимость удельного сопротивления металла
Страницы
- « первая
- ‹ предыдущая
- …
- 7
- 8
- 9
- 10
- 11
- …
- следующая ›
- последняя »