19.Вывод закона Джоуля-Ленца. Недостатки классической теории.
К концу свободного пробега электрон приобретает скорость , и, следовательно, дополнительную кинетическую энергию, средняя величина которой
Столкнувшись с ионом, электрон по предположению полностью теряет приобретенную им за время пробега скорость, и передает энергию кристаллической решетке. Эта энергия идет на увеличение внутренней энергии металла, проявляющееся в его нагревании. Каждый электрон претерпевает за секунду в среднем 1/t соударений, сообщая всякий раз решетке энергию . Следовательно, в единице объема за единицу времени должно выделяться тепло
где n - число электронов проводимости в единице объема. Величина есть не что иное, как удельная мощность тока. Множитель при совпадает со значением (18.3) для закона Ома. Таким образом. Мы пришли к выражению закона Джоуля-Ленца в дифференциальной форме.
Теоретические результаты, получаемые по уравнению Видемана-Франца, хорошо согласуются с экспериментальными. Однако позднее выяснилось, что это совпадение оказалось случайным. В целях корректировки вышеуказанного уравнения Лоренц применил к электронному газу статистику Максвелла-Больцмана, позволяющую учитывать распределение электронов по скоростям, и пришел к результататам, резко отличавшихся от опытных. Т.е. классическая теория дает только теоретическое обоснование закона В-Ф.
20. Правила Кирхгофа. Их применение в расчета сопротивления проводников.
Первый закон
Первый закон Кирхгофа (Закон токов Кирхгофа, ЗТК) гласит, что алгебраическая сумма токов в любом узле любой цепи равна нулю (значения вытекающих токов берутся с обратным знаком):
Иными словами, сколько тока втекает в узел, столько из него и вытекает. Данный закон следует из закона сохранения заряда. Если цепь содержит узлов, то она описывается уравнениями токов. Этот закон может применяться и для других физических явлений (к примеру, водяные трубы), где есть закон сохранения величины и поток этой величины.
Do'stlaringiz bilan baham: |
