Закон Ома в классической электронной теории

Рассмотри кристаллическую решетку металла, состоящую из ионов, между которыми перемещаются свободные электроны лямбда – длина свободного пробега электронов.

Благодаря хаотическому тепловому движения электронов, при отсутствии внешнего электрического поля никакого преимущественного перемещения электронов нет, следовательно нет и электрического тока. При наложении электрического поля появляется смещение движущихся электронов в направлении противоположным полю. На хаотическое тепловое движение электронов накладывается смещение, называемое дрейф электронов, которое и представляет электрический ток. Взаимодействие электронов с ионами кристаллической решетки является причинной электрического сопротивления. При взаимодействии электрон передает решетке избыточную кинетическую энергию, полученную им за время свободного пробега в электрическом поле. В результате этого увеличивается амплитуда колебаний ионов решетки и температура металла повышается. То есть электрическое сопротивление можно рассматривать как некоторое внутреннее трение в жидкостях и газах. По классической теории Друдя-Лоуренса электрон обладает такой же энергией теплового движения, как и молекула одноатомного газа, то есть

Скорость дрейфа электронов равна среднему значению изменения скорости.

Удельная электропроводность.

Сигма зависит от температуры

Чем выше температуры, тем больше тепловая скорость электронов. От t зависит и длина свободного пробега лямбда. С повышение температуры она уменьшается из-за увеличения интенсивности тепловых колебаний решетки.


Понравилась статья? Добавь ее в закладку (CTRL+D) и не забудь поделиться с друзьями:  



double arrow
Сейчас читают про: