2015-10-22
362
Мета роботи: 1. Закріпити знання з класичної електронної теорії електропровідності металів.
2. Дослідним шляхом встановити залежність електроопору від температури та визначити термічний коефіцієнт електроопору міді.
Обладнання: - електрична піч;
- котушка тонкої мідної проволоки, вставлена в пробірку;
- широка пробірка з водою;
- омметр.
Короткі теоретичні відомості:
Провідність металів обумовлена наявністю в них великої концентрації п вільних електронів
якіздійснюють тепловий хаотичний рух як одноатомний ідеальний газ. Тому вільні електрони в металі називають електронним газом.
Якщо в металі існує електричне поле, то на хаотичний рух накладається упорядкований направлений рух електронного газу під дією сил цього поля. Вільні електрони протягом довжини вільного пробігу рухаються з постійним прискоренням, швидкість їх направленого руху збільшується.
Однак при зіткненні з вузлом кристалічної решітки електрон повністю губить свою придбану за рахунок поля кінетичну енергію та починає знов прискорюватися до наступного зіткнення (див. мал. 1). У зв’язку з цим класична електрона теорія розглядає причину електроопору металів у зіткненні вільних електронів з вузлами кристалічної решітки, а за довжину вільного пробігу приймається період решітки (відстань між вузлами).
Зі збільшенням температури збільшується середня
швидкість хаотичного руху електронного газу,
збільшується частота зіткнень і, відповідно,
електроопір метала.
Дослід показує, що електроопір лінійно залежить від
температури
де R – електроопір при температурі tºC; мал..1 t
Rо – опір того ж металу при температурі 0ºC;
α – температурний коефіцієнт опору, який з рівняння (1) дорівнює
Температурний коефіцієнт опору дорівнює відносній зміні опору провідника, який взято при 0ºC, при нагріванні на один градус.
