Электричество и магнетизм. Учебно-методическое пособие. Громов Ю.Ю - 23 стр.

UptoLike

Рубрика: 

В любом простом контуре алгебраическая сумма ЭДС равна алгебраической сумме падений на-
пряжений, т.е.
∑∑
==
=
n
i
m
k
kki
RI
11
E .
Здесь nчисло ЭДС, mчисло сопротивлений в контурах.
На основе законов Кирхгофа составляют систему уравнений, решение которых дает значения токов
в ветвях.
3.15 Основные положения электронной теории
Основные законы, описывающие электрический ток в металлах, объясняются в рамках классиче-
ской электронной теории проводимости металлов. Согласно этой теории металлы имеют кристалличе-
скую решетку, в узлах которой расположены положительные ионы. Между ними движутся свободные
электроны. Эти электроны называют электронами проводимости. Электроны проводимости взаимодей-
ствуют между собой и движутся по законам классической механики. Если электрического поля в
металлическом проводнике нет, то электроны проводимости хаотически движутся со средней
квадратичной скоростью. Эта скорость зависит от температуры металла. Электроны проводимости
сталкиваются с ионами, образующими кристаллическую решетку. Эти столкновения определяют
среднюю длину свободного пробега.
Если в проводнике создать электрическое поле, то электроны проводимости приходят в упорядо-
ченное движение со скоростью, пропорциональной модулю напряженности. В проводнике возникает
электричес- кий ток.
Электронный характер проводимости был доказан опытным путем.
В этих опытах определялся удельный заряд
m
e
носителей заряда (e заряд, mмасса). Это отношение в
пределах ошибки опыта совпало с удельным зарядом электрона. Таким образом было доказано, что элек-
трический ток в металлах является упорядоченным движением свободных электронов.
3.16 Законы электролиза
Электрический ток в металлах есть упорядоченное движение свободных электронов. Ионы кри-
сталлической решетки не участвуют в образовании электрического тока. Ионная проводимость харак-
терна для электролитов. К электролитам относятся растворы солей, кислот, щелочей и расплавы солей.
Ионная проводимость электролитов связана с электролитической диссоциацией. Электролитическая
диссоциацияэто явление распада на ионы молекул растворяемого вещества под действием молекул
растворителя. Образующиеся при диссоциации молекул ионы имеют одинаковые по модулю заряды.
Если в электролите создать электрическое поле, то ионы приходят в упорядоченное движение. Итак,
электрический ток в электролитахэто упорядоченное движение ионов. Ясно, что направление движе-
ния ионов зависит от их знака. Положительно заряженные ионы движутся по полю, а отрицательно за-
ряженные ионы движутся против поля. Таким образом, электрический ток в электролитах образуется
двумя потоками ионов, имеющими противоположные направления. Направление электрического тока
совпадает с направлением потока положительных ионов.
Прохождение электрического тока через электролиты сопровождается электролизом. Электролиз
это явление выделения на электродах, опущенных в электролит, составных частей растворенного веще-
ства. Законы электролиза изучают с использованием электролитической ванны
(рис. 3.16.1). Она представляет собой сосуд с электролитом. В
электролит погружены два электрода. Ванна подключается к источнику
постоянного тока. Законы электролиза были экспериментально уста-
новлены Фарадеем. Первый закон формулируется следующим образом.