І-тарау Әр түрлі ортадағы элетр тогы тарауының қысқаша теориясы
жүктеу/скачать 345,45 Kb.
|
әртүрлі ортадағы электр тогы
|
І-тарау Әр түрлі ортадағы элетр тогы тарауының қысқаша теориясы 1.1. Металдардағы электр тогы Металдағы токты еркiн электрондар туғызады. Олардың концентрациясы үлкен болады және металл атомдарының концентрациясымен бiр реттi болады. Металдар электр өткiзгiштiгiнiң классикалық электрондық теориясының негiзiнде келесi ұйғарымдар жатады: 1) металдағы еркiн электрондар өздерiн идеал газ молекулары төрiздi ұстайды; “электрондық газ" идеал газ заңдарына бағынады; 2) ретсiз қозғалыс кезiнде еркiн электрондар өзара соқтығыспайды ( идеал газ молекулалары төрiздi), олар кристалдық торлардың иондарымен соқтығысады; 3) электрондар иондармен соқтығысқанда өздерiнiң кинетикалық энергиясын толығымен бередi. Металдағы электрондардың реттелген қозғалысының орташа жылдамдығы өткiзгiштiң берiлген нүктесiндегi элекр өрiсiнiң кернеулiгiне пропорционал болады: (7.1) мұндағы е- электрон заряды, m- оның массасы, - тектелес екi соқтығудың арасындағы орташа уақыт (электронның еркiн жолының орташа уақыты). Кедергiнiң температураға тәуелдiлiгi. Асқын өткiзгiштiк
Температураның өзгеруiне қарай өткiзгiш кедергiсi өзгередi. Егер T0= 273oK (0oC)-да өткiзгiш кедергiсi R0-ге тең, ал T температурада R-ға тең болса, онда кедергiнiң салыстырмалы өзгеруi, тәжiрибиенiң көрсетуi бойынша, ΔT температураның өзгеруiне тура пропорционал: (7.7) мұндағы α - кедергiнiң температуралық коэффициентi, ол сан жағынын өткiзгiштi 1oК қыздырғандағы кедергiнiң салыстырмалы өзгерiсiне тең. (7.2)-i келесi түрде жазайық: R = R0(1+αδT). (7.8) Бұл тәуелдiлiк 7.1 суретте көрсетiлген. 1911 жылы Камерлинг-Оннес сынапты бiртiндеп мұздатқанда, оның кедергiсi әуелi сызықты заңдылықпен азайып, ал температура 4,15 К-ге жеткенде кенет 0-ге дейiн төмендейтiнiң ашты. Бұл құбылыс асқын өтгiзгiштiк деп аталады. 0-ге тең емес температурада асқын өткiзгiштiк күйге ауыса алатын материалды асқын өткiзгiштер дейдi. Асқын өткiзгiштен ток өткенде энергия шығыны болмайды, өткенi асқын өткiзгiштiк күйдегi сақинада бiр қоздырылған электр тогы барынша ұзақ уақыт өзгермейдi.
Асқын өткiзгiштер пратикада кеңiнен қолданылады, олар электромагниттерде пайдаланылады. Электромагнитттерде пайда болған магнит өрiсi ұзақ уақыт аралығында болады, өткенi асқын өткiзгiштi орамаларда жылу бөлiну болмайды. Бiрақ асқын өткiзгiштертердiң көмегiмен үлкен магнит өрiсiн құруға болмайтын айта кету керек. Өткенi үлкен магнит өрiсiнде асқын өткiзгiштiк күйi бұзылады. Өткiзгiштен ток өткенде, оның iшiнде және айналасында магнит өрiсi пайда болады. Асқын өткiзгiштен едәуiр ток өткенде, оның асқын өткiзгiштiгi жойылады. Асқын өткiзгiштен едәуiр ток өткенде үлкен магнит өрiсi пайда болады да, асқын өткiзгiштiк жойылады. Сондықтан, әрбiр өткiзгiштiң асқын өткiзгiштiк күйi үшiн оның осы күйiн бiлдiретiн ток күшiнiң кризистiк мәнi болады. Асқын өткiзгiш магниттер магнитогидродинамикалық генераторларда, элементар бөлшектердi үдеткiш құрылығыларда пайдалынады. Асқын өткiзгiштi электiрлiк берiлiс жолдарын құрылуы зерттелiп жатыр. Жоғарғы температурадағы асқын өткiзгiштiң ашылуы бүкiл электротехника, радиотехника және ЭВМ – дi конструкциялауда жаңа техникалық төнкерiске жеткiзу мүмкiн. 1.2. Жартылай өткізгіштердегі электр тогы жүктеу/скачать 345,45 Kb. Достарыңызбен бөлісу:
|