Электрический ток в металлах. Закон Ома с точи зрения электронной теории

1. Электрический ток в металлах

11 класс
Учитель Кечкина Н.И.
МБОУ «Средняя школа № 12»
г. Дзержинск

2. Закон Ома с точи зрения электронной теории

Закон Ома с точи зрения
Опыт Э. Рикке
Результат: проникновение
электронной теории
меди в алюминий
Электрический ток в
металлах обусловлен
движением свободных
электронов.
не обнаружено.
Опыты
Л.И. Мандельштам и Н.Д. Папалекси 1912 г.
Р. Толмен и Т. Стюарт 1916 г.
Ц- цилиндр; Щ – щетки (контакты);
ОО’ – изолированные полуоси
Результат: при остановке стрелка гальванометра
отклонялась, фиксируя ток. По направлению тока
определили – по инерции движутся отрицательные
частицы. По величине заряда – электроны.

3.

Электрическое сопротивление
нарушение периодичности
кристаллической решетки.
Причины:
1. тепловое движение атомов;
2. наличие примесей.
Рассеивание электронов.
Мера рассеивания
Длина свободного пробега λ –
среднее расстояние между двумя
последовательными
столкновениями электронов с
дефектами.
Классическая электронная
теория Лоренца (электрическая
проводимость металлов):
1.
2.
3.
В проводнике имеются свободные
электроны,
которые
движутся
непрерывно и хаотично;
Каждый атом теряет 1 электрон,
превращаясь в ион;
λ равна расстоянию между ионами в
кристаллической решетке
проводника.
e n
j
E
2mu
2
γ
e – заряд электрона, Кл
n – количество электронов,
прошедших через поперечное
сечение проводника в ед. времени
m – масса электрона, кг
u - средняя квадратичная скорость
беспорядочного движения
электронов, м/с

4. Закон Джоуля-Ленца с точи зрения электронной теории

e n
2 Закон джоуля-Ленца в
P
E
дифференциальной форме.
2mu
2
γ
Классическая электронная
теория Лоренца объясняет
законы Ома и ДжоуляЛенца, которые
подтверждаются
экспериментально.
Классическая электронная
теория Лоренца имеет
границы применимости.
Ряд выводов не
подтверждается
экспериментально.
НО
Опыты
ρ~T
Удельное сопротивление
(величина обратная
проводимости), пропорциональна
корню квадратному из абсолютной
температуры.