![]() Заглавная страница Избранные статьи Случайная статья Познавательные статьи Новые добавления Обратная связь КАТЕГОРИИ: ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ТОП 10 на сайте Приготовление дезинфицирующих растворов различной концентрацииТехника нижней прямой подачи мяча. Франко-прусская война (причины и последствия) Организация работы процедурного кабинета Смысловое и механическое запоминание, их место и роль в усвоении знаний Коммуникативные барьеры и пути их преодоления Обработка изделий медицинского назначения многократного применения Образцы текста публицистического стиля Четыре типа изменения баланса Задачи с ответами для Всероссийской олимпиады по праву ![]() Мы поможем в написании ваших работ! ЗНАЕТЕ ЛИ ВЫ?
Влияние общества на человека
Приготовление дезинфицирующих растворов различной концентрации Практические работы по географии для 6 класса Организация работы процедурного кабинета Изменения в неживой природе осенью Уборка процедурного кабинета Сольфеджио. Все правила по сольфеджио Балочные системы. Определение реакций опор и моментов защемления |
Закон джоуля – ленца. Закон видемана – франца.
Определим, чему равно среднее значение квадрата результирующей скорости к концу свободного пробега электрона:
Среднее значение вектора тепловой скорости
Следовательно, при упорядоченном движении кинетическая энергия электрона увеличивается в среднем на величину
При столкновении с ионом электрон передаёт всю эту энергию кристаллической решетке. Данная энергия идет на увеличение внутренней энергии металла, проявляющееся в его нагревании. Каждый электрон претерпевает зам единицу времени число соударений, равное
Эта величина и есть удельная мощность тока. Множитель при Е2 совпадает с выражением () для
Из опыта известно, что металлы отличаются не только высокой электропроводностью, но также и высокой теплопроводностью. Видеман и Франц установили эмпирический закон, согласно которому отношение коэффициента теплопроводности к коэффициенту электропроводности для всех металлов приблизительно одинаково и изменяется пропорционально абсолютной температуре. Способностью проводить тепло обладают и неметаллические кристаллы. Однако теплопроводность металлов значительно превосходит теплопроводность диэлектриков. Из этого можно заключить, что теплопередача в металлах осуществляется в основном свободными электронами, а не кристаллической решеткой. Рассматривая электроны как идеальный одноатомный газ, можно использовать формулу для коэффициента теплопроводности, известную из кинетической теории газов:
ϰ =
где
ϰ =
Разделив это выражение на выражение (7) для
ϰ/σ =
Сделав замену
ϰ/σ =
Это и есть закон Видемана - Франца. Подставив численные значения, получим:
ϰ/σ = 2,23∙10-8 Т. (17)
Затруднения классической теории электропроводности металлов При Т = 300 К из формулы (17) следует, что для отношение ϰ/σ равно 6,7∙10-6 Из формулы (10) следует, что удельное сопротивление металлов Ещё одно затруднение классической теории связано с тем, что согласно ей электронный газ должен обладать молярной теплоемкостью, равной Указанные затруднения были устранены в квантовой теории. Основы её были разработаны Я.И. Френкелем и А. Зоммерфельдом. Хотя классическая теория и не способна устранить указанные затруднения, она всё же используется до настоящего времени, так как дает вполне удовлетворительные результаты в случае небольших концентраций свободных электронов, что имеет место в невырожденных полупроводниках. Вместе с тем по сравнению с квантовой теорией классическая обладает значительной простотой и наглядностью.
|
|||||
Последнее изменение этой страницы: 2016-04-26; просмотров: 92; Нарушение авторского права страницы; Мы поможем в написании вашей работы! infopedia.su Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. Обратная связь - 3.147.69.49 (0.01 с.) |