Электромагнитное поле. Электрические и магнитные свойства материалов. Гольдштейн А.Е. - 5 стр.

UptoLike

Составители:

Рубрика:

В случае (а) зона свободных уровней 3 вплотную примыкает к валентной зоне 1

или перекрывает ее. Независимо от заполнения валентной зоны тело будет

проводником, т.к. выше занятых электронами уровней имеются близкие по значению

энергии свободные уровни. Твердое тело будет проводником и в случае (б), когда

разрешенные области разделены зоной 2, характеризуемой энергетическим барьером

∆А, но валентная зона не заполнена до конца. Обе диаграммы относятся к металлам.

Их хорошая электропроводность определяется большим количеством свободных

уровней энергии. Под действием электрического поля электроны проводников

получают дополнительную энергию и легко переходят на свободные уровни, чем и

обеспечивается направленное их движение вдоль силовых линий поля -

электрический ток. Плотность электрического тока

в проводнике прямо

пропорциональна напряженности электрического поля (закон Ома):

, (4)

где σ - удельная электрическая проводимость.

Величина, обратная удельной электрической проводимости: ρ =1/σ, называется

удельным электрическим сопротивлением. Единицей измерения σ является сименс на

метр (См/м), а ρ - ом -метр (Ом⋅м).

Удельное электрическое сопротивление металлов и сплавов составляет 0,015…

1.3 мкОм

м (таблица 1).

Энергия электронов

- -

Энергия электронов

- -

Энергия электронов

- -

1 1

∆ A

а б в

Рис. 4. Зонные диаграммы проводника (а, б) и изолятора (в): 1- валентная

зона; 2- запрещенная зона; 3- зона свободных уровней (проводимости)