Изучение токопереноса в плазме тлеющего разряда. - 6 стр.

UptoLike

Рубрика: 

а тепловая мощность, выделяемая в единице объема проводника, имеет вид:
( )
(
)
ν
ν
mne
une
umn
dt
dw
x
x
2
2
2
==
.
Переходя к усредненным величинам, получаем
λ
2
j
dt
dw
= . (10)
Тепловая мощность, выделяющаяся вследствие протекания тока в
однородном проводнике с однородным распределением тока по сечению,
согласно формулам (9) и (10) имеет вид:
RI
dt
dQ
2
= (11)
Формулы (10), (11) носят название закона Джоуля-Ленца.
Сделаем несколько замечаний относительно применимости закона
Ома.
1. При выводе закона предполагалось, что электрическое поле остается
постоянным. Ясно, однако, что результат сохранится и вслучае переменного
поля, если характерное время его изменения много больше среднего времени
пробега электрона
τ
, т.е. поле слабо меняется за промежуток усреднения T .
В случае периодических переменных полей это означает, что их период
должен быть много больше T.
2. Частота столкновений электронов с тяжелыми частицами
ν
предполагалась постоянной и достаточно большой. Из выражения для
частоты
NV
σ
=
(12)
(здесь
σ
сечение столкновений, N плотность тяжелых частиц, V
скорость электронов) следует, что это условие выполняется если в эту
формулу входит именно средняя скорость теплового движения
V
,
остающаяся постоянной на интервале усреднения T и лишь медленно
изменяющаяся в результате нагрева электронов. Отсюда следует, что
скорость
x
u , набираемая при ускорении электронов в поле E (а,
следовательно, и токовая скорость u), должна быть мала по сравнению с
тепловой:
PDF created with FinePrint pdfFactory Pro trial version http://www.fineprint.com
                а тепловая мощность, выделяемая в единице объема проводника, имеет вид:

                                             dw
                                                    (       (e n u x )2
                                                             )
                                                = n m ν ux = 2
                                                         2
                                                                        .
                                             dt             ne m ν

                Переходя к усредненным величинам, получаем

                                                 dw j 2
                                                    =   .                          (10)
                                                 dt   λ

                Тепловая мощность, выделяющаяся вследствие протекания тока в
                однородном проводнике с однородным распределением тока по сечению,
                согласно формулам (9) и (10) имеет вид:

                                                 dQ
                                                    = I 2R                         (11)
                                                 dt

                Формулы (10), (11) носят название закона Джоуля-Ленца.
                      Сделаем несколько замечаний относительно применимости закона
                Ома.
                      1. При выводе закона предполагалось, что электрическое поле остается
                постоянным. Ясно, однако, что результат сохранится и вслучае переменного
                поля, если характерное время его изменения много больше среднего времени
                пробега электрона τ , т.е. поле слабо меняется за промежуток усреднения T .
                В случае периодических переменных полей это означает, что их период
                должен быть много больше T.
                      2. Частота столкновений электронов с тяжелыми частицами ν
                предполагалась постоянной и достаточно большой. Из выражения для
                частоты

                                                  ν = σ NV                          (12)

                 (здесь σ − сечение столкновений, N – плотность тяжелых частиц, V –
                скорость электронов) следует, что это условие выполняется если в эту
                формулу входит именно средняя скорость теплового движения V ,
                остающаяся постоянной на интервале усреднения T и лишь медленно
                изменяющаяся в результате нагрева электронов. Отсюда следует, что
                скорость u x , набираемая при ускорении электронов в поле E (а,
                следовательно, и токовая скорость u), должна быть мала по сравнению с
                тепловой:




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