Заіка Денис 11 -І
Опорний конспект
Електропровідність — це здатність тіла проводити електричний струм, а також фізична величина, що характеризує цю здатність і зворотна електричному опору.
Питомою провідністю називають міру здатності речовини проводити електричний струм. Згідно із законом Ома в лінійній ізотропній речовині питома провідність є коефіцієнтом пропорційності між щільністю виникаючого струму і велічиной електричного поля в середовищі:
σ — удельная проводимость,
— вектор щільності струму
— вектор напруженості електричного поля
У неоднорідному середовищі може залежати (і в загальному випадку залежить) від координат, тобто не збігається в різних точках провідника.
У анізотропних середовищах питома провідність характеризується є тензором 2 ранги, і вектори щільності струму і напруженості поля, взагалі кажучи, не коллінеарни:
Величина, зворотна питомій провідності, називається питомим опором.
Взагалі кажучи, лінійне співвідношення, написане вище, вірно в кращому разі приблизно, причому наближення це добре лише для порівняно малих значень E. Втім, і при тих значеннях E, коли відхилення від лінійності є, але не дуже великі, питома електропровідність може зберігати свою роль як коефіцієнт при лінійному членові розкладання.
Електрична провідність G провідника довжиною L з площею поперечного перетину S може бути виражена через питому провідність речовини, з якої зроблений провідник, наступною формулою:
Досліди Толмена і Стюарта
Прямим доказом, що електричний струм в металах обуславліваєтся рухом електронів, були досліди Толмена і Стюарта, проведені в 1916 р. Ідея цих дослідів була висловлена Мандельштамом і Папалекси в 1913 р. Візьмемо котушку, яка може обертатися довкола своєї осі. Кінці котушки за допомогою ковзаючих контактів замкнуті на гальванометр. Якщо котушку, що знаходиться в швидкому обертанні, різко загальмувати, то вільні електрони в дроті продовжать рухатися за інерцією внаслідок чого гальванометр повинен зареєструвати імпульс струму.
При досить щільному намотуванні і тонких дротах можна вважати, що лінійне прискорення котушки при гальмуванні направлене уздовж дротів. При гальмуванні котушки до кожного вільного електрона прикладена сила інерції - , направлена протилежно прискоренню (me - маса електрона). Під її дією електрон поводиться в металі так, як якби на нього діяло деяке ефективне електричне поле:
Тому ефективна електрорушійна сила в котушці, обумовлена інерцією вільних електронів, рівна:
де L - довжина дроту на котушці.
Введемо позначення: I - сила струму, що протікає по замкнутому ланцюгу, R - опір всьому ланцюгу, включаючи опір дротів котушки і дротів зовнішнього ланцюга і гальванометра. Запишемо закон Ома у вигляді:
Кількість електрики, що протікає через поперечний переріз провідника за час dt при силі струму I, дорівнює
