Изучение токопереноса в плазме тлеющего разряда. - 5 стр.

                можно произвести замену j = I /S и E = U/L, после чего уравнение (8) легко
                приводится к виду:

                                                       U
                                                  I=     ,                         (9)
                                                       R
                где величина

                                                         L    L
                                                   R=      =ρ
                                                        λS    S

                называется      сопротивлением    проводника,    а    ρ =1 λ –  удельным
                сопротивлением. Формула (9) также называется законом Ома (в
                интегральном виде), она связывает усредненные по сечению и длине
                проводника величины U , R , I . Из формул (8), (9) следует, что единицей
                измерения сопротивления является В/А, называемой Омом: 1 Ом = 1В/А; [ λ ]
                = [ 1 ρ ] =(Ом·м)-1.
                       Из приведенного вывода следует, что в результате действия
                электрического поля устанавливается постоянная направленная (токовая)
                скорость электронов, однако, возрастает их хаотическая скорость,
                следовательно работа электрической силы расходуется на увеличение
                тепловой энергии электронов т.е. их нагрев (часто называемым «джоулевым
                нагревом»). В силу неравенства (5) передача энергии от электронов к
                тяжелым частицам: ионам и атомам, происходит неэффективно, поэтому в
                плазме, где эти частицы быстро теряют сообщенную им энергию за счет
                излучения, столкновений со стенками объема и других причин, в результате
                джоулева нагрева устанавливается большое отношение температур
                электронов и ионов (атомов): Te Ti >> 1 . В плазме, по которой протекает
                электрический ток, часто наблюдаетя ситуация, когда электроны нагреваются
                до больших температур (десятки тысяч градусов), однако, в целом, разряд
                остается относительно холодным. В твердых телах, где ионы закреплены в
                узлах кристаллической решетки, таких потерь энергии нет, поэтому, в конце
                концов, в результате столкновений с электронами, ионы кристаллической
                решетки начинают сильнее колебаться, т.е. происходит нагрев всего
                проводника.
                       Найдем энергию электрического поля, выделяемую в проводнике
                вследствие джоулева нагрева. Как видно из формулы (6), при выполнении
                закона Ома, работа электрической силы целиком расходуется на преодоление
                силы трения, и в соответствии с механикой, работу для одной частицы в
                единицу времени можно оценить как:


                                             = − (FТР·u) = (mν u x2 ),
                                          dA
                                          dt


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