20. Закон Ома для однородного и неоднородного участков цепи. Закон Джоуля-Ленца.

Закон Ома: Однородный участок не содержит ЭДС: Неоднородный участок содержит ЭДС:

З-н Д-Л: Если химичское и магнитное действия отстутствуют то ток нагревает проводник:

21. Классическая электронная теория электропроводимости металлов. Элементарная классическая теория проводимости металлов.

1)

2) Основные положения: ---электроны ; ---эл. газ Максвелла

--- ; ---все электроны обладают одинаковой скоростью если то (З-н Ома подтвердился)

- длина свободного пробега; - время свободного пробега электрона между соударениями альфа\тао- число ударов эл-на о решетки за 1 сек; альфа\тао *n - число всех ударов в ед. обьема за 1 сек.

Затруднения: 1) а эксп. 2) а эксп. ; 3) не показала откуда в метале свободные электроны

22. Эл. Ток в газах.

Прохождение эл. тока через газ назыв. газовым разрядом. Все газы – диэлектрики (изоляторы) – в них нет свободных зарядов. Для того, чтобы через газ протекал эл. ток необходимо создать в нем свободный заряд, что осуществляется воздействием извне – газовый ионизатор. Ионизацией называется процесс отрыва электрона от атома в молекуле. Внешними ионизаторами газа являются: нагревание, облучение рентгеновским или гамма излучением, космическое излучение, излучение радиации. При ионизации образуются свободные электроны и ионы. В газе наряду с процессом ионизации, происходит процесс рекомбинации: при столкновении ионы образуют нейтральные молекулы и атомы, а электрон и + ион только нейтральные атомы. Если ток обусловлен только или в основном зарядами образованными в результате действия внешнего ионизатора – разряд называется несамостоятельным. Если газовый разряд обусловлен зарядами возникающими в результате действия эл. поля то разряд – самостоятельный. Действие поля состоит в том, что с его помощью появляются дополнительные заряды не зависимо от действия внешнего ионизатора. Электроны в частности выбиваются (эмитируется эмиссия из материала катода).

При ионизации образуется электрон и + ион (пара ионов), концентрации которых равны . - число пар ионов рекомбинирующих в обьеме газа за 1 сек. Эта величина зависит как от числа +, так и от числа – ионов, тк определяется вероятность встречи + с -. , где r – коэффициент пропорциональности, определяемый вероятность встречи + с -.

Через некоторое время после начала действия ионизатора в газе установится состояние динамического равновесия, так что , где - число образовавшихся пар + и – ионов при ионизации. - число пар ионов находящихся в газе.

При включении напряжения между катодом и анодом появляется напряжение и соответственно эл. ток. Этот эл. ток приводит к уменьшению зарядов из разрядного промежутка. При протекании эл. тока j убыль зарядов на разрядном промежутке определяется теми зарядами, которые ушли на электроды. где l – расстояние между электродами. - ушедшие ионы. Пары ионов образованные в промежутке за счет ионизации убывают из за: рекомбинации , протекания тока При установившемся токе условие равновесия: (с полем).

Вольт-амперная хар-ка газового разряда: I=f(U) или j=f(E)

Участок 1: Слабое поле , j – мала

для + и - : , но и - подвижносить носителей зарядов, численно равна скорости направленного движения, которую заряд приобретает полем напряжения 1В/м. В случае слабых полей при протекании тока концентрация зарядов в разрядном промежутке практически не изменятется (на электроды уходит мало зарядов), а - з-н Ома. Участок 2: При увеличении мощности поля, все больше зарядов уходят на электроды, увеличиывается, j=f(E) показывает переходный процесс к участку 3. Участок 3: Сильные поля, большой ток, Ни одна пара ионов не успевает рекомбинировать, все они уходят на электроды. Как бы мы не увеличивали напряженность ток не изменяется – ток насыщения.

Участок 4: При дальнейшем увеличении Е поля энергия приобретаемая электронами, образованными внешним ионизатором становится достаточной для того чтобы эти электроны произвели ионизацию атомов или молекул газа – вторичная или ударная ионизация. Это явление приводит в уыеличению носителей заряда и тока в цепи.

Участок 5: При дальнейшем увеличении Е поля + ионы у газа приобретают такую энергию, что они могут выбить электроны из катода (электронная эмиссия). С этого момента разряд приходит в самостоятельный. Т. М – соответствует напряжению поля при котором к разрядному промежутку приложено напряжение пробоя или напряжение зажигания газового разряда. Типы газовый разрядов: тлеющий (пониженные давления), коронный (высокое Е поля и сферическая, цилиндрическая или острая поверхность), искровой (молния), дуговой (сварка).