Эко Мир

Архив статей
Категории
Вход
Вход в систему:
логин:
пароль:
»  Регистрация на сайте
»  Забыли пароль?
 
Статистика
какова природа электрического сопротивления металлов

Физическая природа электрического сопротивления заключается в следующем: во время движения в проводнике свободные электроны сталкиваются на своем пути с положительными ионами, атомами и молекулами вещества, из которого выполнен проводник, и передают им часть своей энергии. При этом энергия движущихся электронов в результате столкновения их с атомами и молекулами частично выделяется и рассеивается в виде тепла, нагревающего проводник. Ввиду того что электроны, сталкиваясь с частицами проводника, преодолевают некоторое сопротивление движению, принято говорить, что проводники обладают электрическим сопротивлением. Если сопротивление проводника мало, он сравнительно слабо нагревается током; если сопротивление велико, проводник может раскалиться.

Таким образом, классическая электронная теория объясняет существование электрического сопротивления металлов, законы Ома и Джоуля–Ленца. Однако в ряде вопросов классическая электронная теория приводит к выводам, находящимся в противоречии с опытом.

В классической электронной теории металлов предполагается, что движение электронов подчиняется законам механики Ньютона. В этой теории пренебрегают взаимодействием электронов между собой, а их взаимодействие с положительными ионами сводят только к соударениям. Предполагается также, что при каждом соударении электрон передает решетке всю накопленную в электрическом поле энергию и поэтому после соударения он начинает движение с нулевой дрейфовой скоростью.

Электрический ток в металлах – это упорядоченное движение электронов под действием электрического поля. Опыты показывают, что при протекании тока по металлическому проводнику переноса вещества не происходит, следовательно, ионы металла не принимают участия в переносе электрического заряда.

Вещества в сверхпроводящем состоянии обладают исключительными свойствами. Практически наиболее важным их них является способность длительное время (многие годы) поддерживать без затухания электрический ток, возбужденный в сверхпроводящей цепи.

Если бы кристаллическая решетка была идеально периодической, то электронная волна проходила бы сквозь кристалл, не отклоняясь от своего направления. А в таком случае электрическое сопротивление металла должно было бы равняться нулю. (И действительно, на опыте обнаружено, что сопротивление некоторых металлов и сплавов при достаточно низкой температуре становится равным нулю. Это явление назвали сверхпроводимостью.)

Исследования показали, что свободные электроны движутся сквозь кристаллическую решетку почти без столкновений, как бы плавно обтекая ионы в ее узлах. Такое поведение электронов больше напоминает движение волн, чем движение частиц. Волновыми свойствами электронов объясняется и строение атома.

Они становятся идеальными проводниками, способными длительное время пропус­кать ток по замкнутой цепи без всякого воздействия источника электрической энергии. Это явление названо сверхпроводимостью. В настоящее время созданы опытные образцы линий электропере­дачи и электрических машин, в которых используется явление сверхпроводимости. Такие машины имеют значительно меньшие мас­су и габаритные размеры по сравнению с машинами общего назна­чения и работают с очень высоким коэффициентом полезного дей­ствия. Линии электропередачи в этом случае можно выполнить из проводов с очень малой площадью поперечного сечения. В пер­спективе в электротехнике будет все больше и больше использо­ваться это явление.

Электронная теория объясняет различия в свойствах проводников и диэлектриков: в одних телах есть свободные носители зарядов, которые могут перемещаться в разных направлениях, а в других телах носители электрических зарядов связаны и могут лишь немного смещаться в ту или другую сторону.

Ионизатор ежесекундно создает в пространстве между электродами некоторое число ионов и электронов. Столько же ионов и электронов, соединяясь между собой, образуют нейтральные атомы. Такое динамическое равновесие существует до тех пор, пока между электродами нет электрического поля. Как только между электродами будет создано поле, сразу же на частицы, несущие заряды разного знака, начнут действовать силы, направленные в противоположные стороны. Поэтому, кроме беспорядочного движения, заряженные частицы будут перемещаться в направлении действия на них электрического поля. Это стремящейся движение частиц под действием электрического поля и представляет собой ток в газе.

Коронный разряд возникает в сильном неоднородном электрическом поле при сравнительно высоких давлениях газа (подобно атмосферному). Такое поле можно получить между двумя электродами, поверхность одного из которых имеет большую кривину (тонкий дротик, острие). Именно такая ситуация возникает перед грозой или во время грозы. Но по мере удаления от острия поле быстро уменьшается, поэтому вдали от острия электронная лавина не возникает.

Электрический разряд, что происходит за низкого давления (частицы миллиметра ртутного столба, то есть в тысячи раз меньше атмосферного давления), называют тлеющим разрядом. Тлеющий заряд используют в люминесцентных газонаполненных лампах и рекламных трубках.

Измеряемое металлическое сопротивление и термистор расположены в камере нагревателя и подключены к мультиметрам. Для измерения температуры в камере нагревателя используется термопара “хромель-алюмель” и мультиметр, к специальным клеммам которого подключается термопара. Для получения вольтамперной характеристики металла и термистора используется стабилизированный блок питания и один из верхних мультиметров, с помощью которого измеряется ток. Необходимое напряжение на блоке питания высвечивается в окошке на передней панели источника. Все приборы размещаются на специальной стойке.

Диэлектрические кристаллы обладают ионной проводимостью. В этом отношении полупроводники схожи с металлами: как и в металлах, проводимость большинства полупроводников имеет электронное происхождение.

Измерьте и запишите в табл. Максимальное значение напряжения выбирается таким образом, чтобы металлическое сопротивление не нагревалось, и ток бы не изменялся при этом максимальном напряжении.

Примесные полупроводники, используемые в полупроводниковых приборах – диодах и транзисторах, работают в области II так, что их удельная проводимость слабо (по сравнению с экспоненциальной зависимостью) меняется от температуры.

915.0524ms

Похожие статьи
Популярные статьи
Поиск
Опрос
Помогла ли Вам информация, размещенная на этом сайте?
Всего ответов: 76
Реклама от Google

Организация Объединенных наций в 2002 году объявила о своей новой поставленной цели. В чем же она заключалась? В том чтобы к концу десятилетия снизить, насколько это будет возможным, темпы исчезновения многих видов и природных экосистем. В связи с этими событиями, 2010 год был официально признан Международным годом био-разнообразия.

Но несмотря на все усилия, которые были предприняты, поставленная цель так и не была достигнута в 2010 году. "Би-би-си" писала о том, что большинство видов животных и растений, в связи человеческой деятельностью, вымирают в 1000 раз быстрее, чем если бы это происходило естественно. А газета "Нью Зиленд геральд" и вовсе заявляла о конкретных данных. Заключались они в том, что каждое пятое растение, каждая седьмая птица, каждое пятое млекопитающие, каждое третье земноводное — все они находятся под угрозой вымирания. Есть о чем задуматься, правда?

Наша планета умирает на глазах. Скольких видов животных и растений уже давно не существует в реальности. Мы можем теперь только их разглядывать на картинках или читать про них в книгах. Но процесс исчезновения еще не остановился. Более того, можно сказать, что он набирает обороты. Каждый день, каждый час — на нашей Земле исчезает бесследно еще один какой-нибудь вид. К примеру, по статистике девять птенцов киви из десяти не доживают года. Плачевно!

И виной всему этому становимся мы - люди. Конечно многие могут подумать, что основная проблема — это многочисленные заводы и предприятия. Бесспорно — они губительно влияют на окружающий нас мир. А если подумать о каждом человеке в отдельности? О себе лично? Что я делаю для того чтобы природа вокруг меня не исчезала? Как я отношусь к миру, который меня окружает? Ведь последнее время куда не посмотри — везде мусор! А что твориться на побережьях, в лесу, в местах отдыха? Порой ступить не куда, так как везде бутылки, окурки и т. п. На этими вопросами необходимо задуматься каждому человеку.

  В начале статьи мы говорили о том, что ООН предпринимала шаги, чтобы остановить вымирания видов на Земле, но цели не достигло. И это произошло только потому, что всем людям надо этого захотеть и предпринять определенные шаги. Только в этом случае возможно мы еще сможем уберечь то, что осталось на сегодняшний день в окружающим нас мире.
World-ECO.ORG © 2015 Правила пользования сайтом