Электрычная праводнасць: Розніца паміж версіямі
| [недагледжаная версія] | [дагледжаная версія] |
Змесціва выдалена Змесціва дададзена
др →Вопыты Толмена і Сцюарта: арфаграфія |
др clean up, replaced: нэа → неа, а]] у → а]] ў, е у → е ў (2), і у → і ў (2), я у → я ў (2), зьм → зм, == → == (7), [срэбра] → [серабро|серабра], гэтую using AWB |
||
Радок 1:
{{Электрадынаміка}}
'''Электрычная праводнасць''' ('''электраправоднасць''', '''праводнасць''') - здольнасць цела праводзіць [[электрычны ток]], а таксама [[фізічная велічыня]], якая характарызуе
== Удзельная праводнасць ==
Удзельнай праводнасцю (удзельнай электраправоднасцю) завуць меру здольнасці [[Рэчыва|рэчывы]] праводзіць электрычны ток. Згодна з [[Закон Ома|законам Ома]]
▲Удзельнай праводнасцю (удзельнай электраправоднасцю) завуць меру здольнасці [[Рэчыва|рэчывы]] праводзіць электрычны ток. Згодна з [[Закон Ома|законам Ома]] у лінейным ізатропным рэчыве удзельная праводнасць з'яўляецца каэфіцыентам прапарцыянальсці паміж [[Шчыльнасць току|шчыльнасцю току]], які ўзнікае, і велічынёй [[Электрычнае поле|электрычнага поля]] ў асяроддзі:
: <math>\vec J = \sigma \, \vec E,</math>
Радок 17 ⟶ 16:
Удзельная праводнасць анізатропных (у адрозненне ад ізатропных) асяроддзяў з'яўляецца, наогул кажучы, не [[скаляр]]ам, а [[тэнзар]]ам (сіметрычным тэнзарам рангу 2), і множанне на яго зводзіцца да матрычнага множання:
: <math>J_i = \sum\limits_{k=1}^3\sigma_{ik} \, E_k,</math>
вектары жа шчыльнасці току і напружанасці поля ў гэтым выпадку, наогул кажучы, не
Для любога лінейнага асяроддзя можна выбраць лакальную (а калі асяроддзе аднастайнае, то і глабальную) артаганальную сістэму каардынат (уласныя восі тэнзара праводнасці), у якой тэнзар праводнасці дыяганалізуецца. У такіх каардынатах суадносіны спрашчаюцца і запісваюцца так:
Радок 23 ⟶ 22:
(але такія суадносіны для анізатропнага асяроддзя рэалізуюцца толькі ў адных выдзеленых каардынатах) <ref>У выпадку супадзення двух з трох уласных лікаў <math>\sigma_i</math>, ёсць самавольства ў выбары такой сістэмы каардынат (уласных восяў тэнзара <math>\sigma</math>), а менавіта даволі відавочна, што можна адвольна павярнуць яе адносна восі з адрозным уласным лікам, і выраз не зменіцца. Аднак гэта не занадта мяняе карціну. У выпадку ж супадзення ўсіх трох уласных лікаў мы маем справу з ізатропнай праводнасцю, і, як лёгка бачыць, множанне на такі тэнзар зводзіцца да множання на скаляр.</ref>
Велічыня, зваротная
Наогул кажучы, лінейныя суадносіны, напісанае вышэй (як скалярныя, так і тэнзарныя), дакладна ў лепшым выпадку<ref>
Электрычная праводнасць {{math|''G''}} правадніка даўжынёй {{math|''L''}} з плошчай папярочнага сячэння {{math|''S''}} можа быць выказана праз удзельную праводнасць рэчывы, з якога зроблены праваднік, наступнай формулай:
Радок 33 ⟶ 32:
=== Сувязь з каэфіцыентам цеплаправоднасці ===
[[Закон Відэмана — Франца]] ўсталёўвае адназначную сувязь удзельнай электрычнай праводнасці <math>\sigma</math> з [[каэфіцыент цеплаправоднасці|каэфіцыентам цеплаправоднасці]] <math>K</math>:
Радок 41 ⟶ 39:
== Электраправоднасць металаў ==
Яшчэ задоўга да адкрыцця [[электрон]]аў было эксперыментальна паказана, што праходжанне току ў металах не звязана, у адрозненне ад току ў вадкіх [[электраліт]]ах, з пераносам рэчывы [[метал]]у. Вопыт складаўся ў тым, што праз кантакт двух розных металаў, напрыклад, [[золата]] і [[
▲Яшчэ задоўга да адкрыцця [[электрон]]аў было эксперыментальна паказана, што праходжанне току ў металах не звязана, у адрозненне ад току ў вадкіх [[электраліт]]ах, з пераносам рэчывы [[метал]]у. Вопыт складаўся ў тым, што праз кантакт двух розных металаў, напрыклад, [[золата]] і [[срэбра]], на працягу часу, якi налiчваецца многімі месяцамі, прапускаўся пастаянны электрычны ток. Пасля гэтага даследаваўся матэрыял паблізу кантактаў. Было паказана, што ніякага пераносу рэчывы праз мяжу не назіраецца і рэчыва па розныя бакі мяжы падзелу мае той жа склад, што і да прапускання току. Гэтыя вопыты паказалі, што [[атам]]ы і [[Малекула|малекулы]] металаў не прымаюць удзелу ў пераносе [[Электрычны ток|электрычнага току]], але яны не адказалі на пытанне аб прыродзе носьбітаў зараду ў металах.
=== Вопыты Толмена і Сцюарта ===
Прамым доказам, што электрычны ток у металах абумоўліваецца рухам электронаў, былі вопыты Толмена і Сцюарта, праведзеныя ў [[1916]] г. Ідэя гэтых вопытаў была выказана Мандэльштамам і Папалексі
▲Прамым доказам, што электрычны ток у металах абумоўліваецца рухам электронаў, былі вопыты Толмена і Сцюарта, праведзеныя ў [[1916]] г. Ідэя гэтых вопытаў была выказана Мандэльштамам і Папалексі у [[1913]] г.
▲Возьмем катушку, якая можа круціцца вакол сваёй восі. Канцы катушкі з дапамогай слізгальных кантактаў замкнёныя на гальванометры. Калі катушку, якая знаходзіцца ў хуткім кручэнні, рэзка затармазіць, дык свабодныя электроны ў дроце працягнуць рухацца па [[Інерцыя|інерцыі]], у выніку чаго гальванометр павінен зарэгістраваць імпульс току.
Пры досыць шчыльнаму намотванні і тонкіх дратах можна лічыць, што лінейнае паскарэнне катушкі пры тармажэнні <math>\mathbf{\dot v}</math> накіраванае ўздоўж правадоў. Пры тармажэнні катушкі да кожнага свабоднага электрона прыкладзеная сіла інерцыі - <math>m_e \mathbf{\dot v},</math>, накіраваная процілегла паскарэнню (<math>m_e</math> - маса электрона). Пад яе дзеяннем электрон паводзіць сябе ў метале так, як калі б на яго дзейнічала некаторае эфектыўнае электрычнае поле:
Радок 55 ⟶ 51:
Таму эфектыўная [[электрарухальная сіла]] ў катушцы, абумоўленая інерцыяй свабодных электронаў, роўная
<math>\mathcal E_{eff} = \int\limits_L E_{eff}\,dl = - \frac{m_e}{e} \mathbf{\dot v} L,</math>
дзе {{math|''L''}} — даўжыня проваду на катушцы.
Увядзем абазначэння: {{math|''I''}} - [[сіла току]], які праходзіць па замкнёным ланцугу, {{math|''R''}} - супраціўленне
<math>IR = - \frac{m_e \mathbf{\dot v} L}{e}.</math>
Радок 76 ⟶ 71:
== Удзельная праводнасць некаторых рэчываў ==
Удзельная праводнасць некаторых рэчываў пры тэмпературы +20 °C<ref>''Кухлинг Х.'' Справочник по физике. Пер. с нем., М.: Мир, 1982, стр. 475 (табл. 39); значэнні
▲Удзельная праводнасць некаторых рэчываў пры тэмпературы +20 °C<ref>''Кухлинг Х.'' Справочник по физике. Пер. с нем., М.: Мир, 1982, стр. 475 (табл. 39); значэнні удзельнай праводнасці вылічаныя з удзельнага супраціўлення і акругленыя да 3 значных лічбаў.</ref>:
{| class="standard"
Радок 143 ⟶ 136:
== Гл. таксама ==
* [[Адмітанс]]
* [[Зонная тэорыя]]
Радок 152 ⟶ 144:
== Літаратура ==
▲* А. Н. Матвеев. Электричество и магнетизм. (Первое изд. М.: Высшая школа, 1983. 463с.)
{{Матэрыялы па электраправодным уласцівасцям}}
| |||