ЗОВНІШНЄ НЕЗАЛЕЖНЕ ОЦІНЮВАННЯ 2018 - ФІЗИКА КОМПЛЕКСНЕ ВИДАННЯ

Частина I НАВЧАЛЬНИЙ ДОВІДНИК — З ПРИКЛАДАМИ ТА ЗАВДАННЯМИ

ЕЛЕКТРОДИНАМІКА

3. ЕЛЕКТРИЧНИЙ СТРУМ У РІЗНИХ СЕРЕДОВИЩАХ

3.1. ЕЛЕКТРИЧНИЙ СТРУМ В МЕТАЛАХ. ЯВИЩЕ НАДПРОВІДНОСТІ

Валентні електрони в металах легко залишають свої атоми і стають вільними, тому кристалічна ґратка металів утворена позитивними йонами, які перебувають у «газі» вільних електронів. За відсутності електричного поля вільні електрони металів рухаються хаотично (тепловий рух електронів). Якщо у металевому провіднику створити електричне поле, то вільні електрони, не припиняючи хаотичного руху, починають зміщуватися у бік позитивного полюса джерела струму (у бік, протилежний напрямку напруженості електричного поля). Електронну провідність металів експериментально довели американські фізики Р. Толмен і Т. Стюард у 1916 р.

Електричний струм в металах — це напрямлений рух вільних електронів.

Вольт-амперна характеристика (графік залежності сили струму від прикладеної напруги) металевого провідника випливає із закону Ома (рис. 3.1).

Рис. 3.1

Залежність опору металевого провідника від температури. Зі збільшенням температури опір та питомий опір металевого провідника збільшуються (рис. 3.2):

R = R0(1 + at) або p = p0(1 + at).

Тут R0, р0— опір та питомий опір відповідно при 0 °С;

R, р — опір та питомий опір відповідно за температури t, яка подана в градусах Цельсія;

а — температурний коефіцієнт опору, що є характеристикою речовини та надається в таблицях.

Рис 3.2

♦ Одиниця температурного коефіцієнту в СІ — кельвін в мінус першому степені (К-1).

Явище надпровідності. У деяких металів та сплавів при зниженні температури до температури, близької до абсолютного нуля (0,2-24 К), опір стрибком падає до нуля (див. рис. 3.2). Якщо в замкненому металевому провіднику, який перебуває у надпровідному стані, створити електричний струм, то він існуватиме в провіднику без джерела струму необмежений час.

Явище надпровідності відкрив у 1911 р. нідерландський фізик Гейке Камерлінг-Оннес. Сьогодні знайдені матеріали, які переходять у надпровідний стан за температури близько 100 К.






Відвідайте наш новий сайт - Матеріали для Нової української школи - планування, розробки уроків, дидактичні та методичні матеріали, підручники та зошити

Віртуальна читальня освітніх матеріалів для студентів, вчителів, учнів та батьків.

Наш сайт не претендує на авторство розміщених матеріалів. Ми тільки конвертуємо у зручний формат матеріали з мережі Інтернет які знаходяться у відкритому доступі та надіслані нашими відвідувачами.

Всі матеріали на сайті доступні за ліцензією Creative Commons Attribution-Sharealike 3.0 Unported CC BY-SA 3.0 та GNU Free Documentation License (GFDL)

Якщо ви являєтесь володарем авторського права на будь-який розміщений у нас матеріал і маєте намір видалити його зверніться для узгодження до адміністратора сайту.

Дозволяється копіювати матеріали з обов'язковим гіпертекстовим посиланням на сайт, будьте вдячними ми приклали багато зусиль щоб привести інформацію у зручний вигляд.

© 2007-2019 Всі права на дизайн сайту належать С.Є.А.