Электрический ток в металлах

1. Электрический ток в металлах Симанько Н.М.

Металлы – простые вещества (твердые, кроме ртути, не прозрачны,
характерный блеск, высокая электропроводность и теплопроводность)
Металлы-83 химических элемента
Наиболее распространенный в земной коре: алюминий (Al)

2. Строение металлов Основные положения классической электронной теории металлов (1900г. Пауль Друде, Дж. Томсон, Х.А. Лоренц)

Металлы имеют кристаллическую решетку, в узлах которой находятся положительные ионы.
Между ионами движутся свободные электроны.
Из-за многочисленных столкновений движение электронов носит хаотичный характер.
при наличии внешнего электрического поля свободные электроны совершают дрейф в
определенном направлении.
Внешнее поле не влияет на концентрацию носителей тока и среднее время их свободного
пробега.

3. Электрический ток в металлах- направленное движение электронов.

Электрический ток в металлахнаправленное движение электронов.
1901г. нем.физик Э. Рикке (в течении года пропускал ток от
трамвайной сети через три цилиндра)

4. 1913г. русские физики Л.И. Мандельштам и Н.Д.Папалекси опыты с крутильными колебаниями проволочной катушки

5. 1916г. амер.. физики Р.Толмен и Т.Стюарт (вращение катушки и резкое торможение)

6. Сила тока в электронной теории

q eN
d Vcр t
N nSVcp t
q enSVcp t
q
t
I enSVcp
I
I enSVcp
Vcp 10
Vcp .кв .
4
м
с
3kT
м
105
m
с

7. Вольт- амперная характеристика металлических проводников

U
I
R
Классическая электронная теория лишь качественно
объясняет закон Ома для участка цепи.

8. Сопротивление Правильное объяснение электропроводности металлов дала лишь квантовая теория.

Сопротивление
Правильное объяснение электропроводности металлов дала лишь квантовая теория
Сопротивление обусловлено:
рассеянием электронов проводимости примесными атомами
рассеянием электронов тепловыми колебаниями ионов решетки
рассеянием электронов другими электронами
Сопротивление зависит от:
рода проводника
геометрических размеров проводника
температуры
l
R
S
0 1 t
.

9. Сопротивление проводника зависит от температуры за счет изменения его удельного сопротивления:

0
1 t

10. Сверхпроводимость 1911г. гол. физик Камерлинг–Оннес: сопротивление ртути падает до нуля при температуре 4,1 К 1957г. ам.

Д.Бардин, Л.Купер, Д.Шриффер, сов.Н.Н.Боголюбов:
объяснение сверхпроводимости
1986г. Высокотемпературная сверхпроводимость: оксидные
соединения лантана, бария - около 100 К .

11. Сверхпроводимость: - выделение теплоты в сверхпроводящей обмотке не происходит - очень сильное магнитное поле разрушает

сверхпроводящее
состояние
Применение сверхпроводников:
Мощные электромагниты(в ускорителях,
магнитогидродинамических генераторах) без затрат
энергии длительное время.
В перспективе: передача электроэнергии без потерь,
компактные генераторы и электродвигатели, новая
техническая революция во всей электротехнике,
радиотехнике, конструировании ЭВМ.