Электричество и электромагнетизм. Полицинский Е.В. - 51 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ТПУ | Томск

Составители: 

Рубрика: 

50
где
23
1,38 10k
−
=⋅ Дж/К – постоянная Больцмана;
31
9,11 10
e
m
−
=⋅кг – мас-
са электрона; Т – абсолютная (или термодинамическая) температура.
При комнатной температуре (Т = 300 К) средняя скорость тепло-
вого движения электронов равна:
u =1,1·10
5
м/с. Хаотическое тепловое
движение электронов не может привести к возникновению тока.
При наложении внешнего электрического поля на металлический
проводник в дополнение к хаотическому тепловому движению возника-
ет упорядоченное движение электронов (электрический ток).
Даже при предельно допустимых значениях плотности тока, сред-
няя скорость
υ
упорядоченного движения электронов обуславливаю-
щего электрический ток, значительно меньше их скорости теплового
движения
u : u
υ
<< .
Основные законы электрического тока в классической теории
электропроводности металлов
Пусть в металлическом проводнике действует поле
E
const= . Под
действием силы
FeE=⋅ заряд е движется равноускоренно с ускорени-
ем
eE
a
m
⋅
=
и к концу свободного пробега приобретает скорость
max
eE t
m
υ
⋅⋅
=
.
Среднее время свободного пробега электронов
l
t
u
=
определя-
ется средней длиной свободного пробега
l и средней скоростью дви-
жения электронов относительно кристаллической решётки
uu
υ
+≅.
Средняя скорость направленного движения электронов:
max
0
222
eE t eE l
mmu
υ
υ
+
⋅
⋅⋅⋅
===
⋅
⋅⋅
. (97)
Плотность тока
2
2
ne l
j
ne E E
mu
υ
γ
⋅⋅
=
⋅⋅ = ⋅ = ⋅
⋅⋅
, (98)
где
2
2
ne l
mu
γ
⋅⋅
=
⋅⋅
– удельная проводимость металла.

Страницы