Основное уравнение электропроводности.
Можно написать наиболее общую формулу, для плотности тока j, верную для любых сред,
j = S ni·qi·Vi
Здесь i - тип или cорт заряда, (например электроны, ионы различных молекул, заряженные частицы и т.п.), ni - концентрация зарядов i-cорта, qi - значение заряда, Vi - скорость носителей заряда.
Чтобы разобраться с электропроводностью разных материалов, необходимо понять, какие в них плотности (концентрации) заряда, как они появляются и от чего они зависят, какие величины зарядов, с какими скоростями могут двигаться. Все это главные вопросы в изучении электропроводности.
Для всех сред, за исключением вакуума, скорость носителей пропорциональна напряженности поля
Vi = bi·E
где bi - подвижность носителей заряда.
Подвижностью носителей заряда называется коэффициент пропорциональности между скоростью носителей заряда Vi и напряженностью поля E. Размерность подвижности - м2/(В с). Фактически подвижность численно равна скорости носителей заряда при напряженности поля 1 В/м.
Подставляя уравнение (2) в (1) получим аналог закона Ома в дифференциальной форме, связывающий плотность тока с напряженностью электрического поля. Мы получим выражение, с помощью которого можно прогнозировать величину электрического сопротивления того или иного материала.
Типы носителей заряда и их подвижность могут быть разными в различных средах. Подвижность носителей также сильно зависит от среды.
Основными видами заряженных частиц являются электроны и ионы – то, что остается от атома или молекулы, когда они теряют электроны.
Дата добавления: 2015-10-19; просмотров: 1038;