ВУЗ:
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
ν
=
(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
Страницы
- « первая
- ‹ предыдущая
- …
- 4
- 5
- 6
- 7
- 8
- …
- следующая ›
- последняя »