Электростатика. Постоянный ток. Кузнецов С.И. - 101 стр.

UptoLike

Составители: 

101
Проанализируем далее действие электрического поля на процессы
в ионизованных газах. Подадим постоянное напряжение на электроды.
Положительные ионы будут направляться к отрицательному электроду,
а отрицательные зарядык положительному электроду. Таким образом,
часть носителей из газоразрядного промежутка будет уходить к элек-
тродам (в цепи возникнет электрический ток). Пусть из единицы объема
уходит
ежесекундно n
j
пар ионов. Теперь условие равновесия можно
представить в виде:
.
jri
nnn
+
=
(8.2.4)
1. Рассмотрим случай
слабого поля: .
rj
nn
<
< В цепи будет про-
текать слабый ток. Плотность тока по величине пропорциональна кон-
центрации носителей n, заряду q, переносимому каждым носителем и
скорости направленного движения положительных и отрицательных
ионов
+
υ
r
и
υ
r
:
)υυ(j
+
+=
r
r
r
nq . (8.2.5)
Скорость направленного движения ионов выражается через
под-
вижность
µ
и напряженность
E
r
электрического поля:
,Eµυ,Eµυ
r
r
r
r
+
+
== (8.2.6)
Подвижностьфизическая величина, численно равная скорости
направленного движения ионов в газе под действием поля с напряжен-
ностью 1 В/м.
На основании (8.2.6) для плотности тока имеем:
.E)µµ(j
r
r
+
+= nq (8.2.7)
В слабом поле (
rj
nn << ) равновесная концентрация равна:
r
n
n
i
= .
Подставим это выражение в (8.2.7):
()
.Eµµ
j
r
r
+
+=
r
n
q
i
(8.2.8)
В последнем выражении множитель при
E
r
не зависит от напря-
женности. Обозначив его через σ, мы получим
закон Ома в дифферен-
циальной форме
.
,Eσj
r
r
= (8.2.9)
где
()
+
+= µµ
σ
r
n
q
i
удельная электропроводность.
Вывод: в случае слабых электрических полей ток при несамостоя-
тельном разряде подчиняется закону Ома.