ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Электропроводность металлов из "Физика диэлектрических материалов " Как уже отмечалось, для металлов характерна электронная электропроводность, при которой (в отличие от ионной и молионяой электропроводности) отсутствует видимый перенос вещества при прохождении через вещество электрического тока. При прохождении через металл больших количеств электричества, т. е. при длительном пропускании через металл постоянного тока большой силы не удается обиаружить изменений массы металла или изменений его химического состава (конечно, должны быть устранены окисление вследствие нагревания проводника током в атмосфере воздуха и тому подобные побочные явления). [c.23] У электронных проводников (а также электронных полупроводников) наблюдается эффект Холла, который заключается в следующем если часть полосы из данного материала с поперечным сечением аХЬ, по которой проходит ток /, находится в магнитном поле с напряженностью Н, то на ширине полосы Ь (рис. 1-6) вследствие изменения траекторий движущихся электронов Рис. 1-6. К рассмот-магнитным полем появляется раз- рению эффекта ность потенциалов и, которая мо- Холла. [c.23] Если при сохранении прочих рав1ных условий изменить направление тока I или же направление магнитного поля Я на обратное, то величина О изменит свой знак при сохранении своего абсолютного значения если же одновременно изменить направления и 1 и Н, величина и не изменится. [c.24] Наличие описанного явления (т. е. неравенство нулю коэффициента Холла А), как и отсутствие переноса вещества с током, может рассматриваться как доказательство электронной природы явления электропроводности в данном веществе. [c.24] Когда на металл не действует внешнее электрическое поле, то распределение скоростей теплового движения электронов проводимости Vt по различным направлениям равновероятно, поэтому геометрическая сумма этих скоростей для некоторого, достаточно большого объема металла в любой момент времени равна нулю и тока через металл в отсутствии приложенного извне напряжения нет. [c.25] Применяя часто употребляющееся наглядное сопоставление, можно сравнить движение электронов в металле с движением роя комаров в леподвижном воздухе, а движение электронов в металле при наличии внешнего электрического поля — с движением роя комаров, сносимого в одну сторону ветром. [c.26] Отметим, что Е в (1-31) е входит (сопротивление не зависит от величины напряжения в соответствии с законом Ома для металлических проводников). [c.27] Современная квантовая физика вносит важные уточнения в изложенные выше элементарные представления (в частности, изменяется форма зависимасти р от Г), Но сущность решения не изменяется. [c.28] Таким образом, мы пришли к существенно важному выводу при повышении температуры удельное сопроти)вление металлов должно несколько возрастать (примеры — рис. 1 -9). [c.28] Очевидно, что если при новышении температуры величина г в окрестностях данной точки возрастает, то ТК 2 0 и, наоборот, отрицательное значение ТК г соответствует уменьшению г нри росте температуры. [c.29] Например, из (1-36) непосредственно вытекает известное соотношение температурный коэффициент объемного расширения материала р равен утроенному температурному коэффициенту линейного расширения а того же материала, т. е. р = 3а. [c.29] Из сказанного выше следует, что значения ТКр металлов должиы быть положительны. В большинстве случаев возможно пренебречь величиной а в (1-38), т. е. [c.30] Электронная теория металлов приводит к выводу о том, что для чистых металлов в твердом состоянии значение ТКр должно быть равным примерно 1/273, т. е. порядка 4-10 К . При плавлении металлов в большинстве случаев удельное сопротивление скачкообразно возрастает, а ТКр уменьшается (рис. 1-10). В табл. 1-1 даны приблизительные зиачения р, ТКр и а (при 20 °С) для некоторых металлов. [c.30] Вернуться к основной статье