Большая Энциклопедия Нефти и Газа. Электропроводность металла
Электропроводность металлов
Твердый металлический проводник представляет собой кристаллическую решетку, в узлах которой расположены положительно заряженные ионы. В пространстве между ионами находятся свободные электроны, которые образуют так называемый электронный газ. Электронный газ и положительные ионы металла, взаимодействуя между собой, образуют прочную металлическую связь. При отсутствии электрического поля свободные электроны, находятся в состоянии хаотического теплового движения, сталкиваясь с колеблющимися атомами кристаллической решетки.
Для электронного газа, как и для обычных газов, используют законы статистики. Рассмотрим основные положения этих законов. Среднее расстояние, проходимое электронами между двумя столкновениями с узлами решетки, называют длиной свободного пробега . Средний промежуток времени между двумя столкновениями называют временем свободного пробега, которое определяют как:
,
где – средняя скорость теплового движения свободных электронов в металле. При Т=300К средняя скорость =305 м/с =300км/с.
Скорости хаотического теплового движения электронов (при определенной температуре) для различных металлов примерно одинаковы. Примерно одинаковы и концентрации свободных электронов n в разных металлах. Поэтому значение удельной проводимости (или удельного сопротивления) в основном зависит лишь от средней длины свободного пробега электронов λ в данном проводнике. Эта длина в свою очередь, определяется структурой проводникового материала. Поэтому все чистые металлы с идеальной кристаллической решеткой характеризуются наименьшими значениями удельного сопротивления; примеси же, искажая кристаллическую решетку, приводят к увеличению ρ.
Если в проводнике существует электрическое поле Е=const, то со стороны этого поля на электроны действует сила . Под действием этой силы электроны приобретают ускорение , пропорциональное напряженности электрического поля E, в результате чего возникает направленное движение электронов. Такое направленное движение называют дрейфом электронов. Скорость направленного движения или дрейфа значительно меньше скорости теплового движения. Во время свободного пробега электроны движутся равноускоренно, приобретая к концу свободного пробега максимальную скорость
,
где – время свободного пробега.
В конце свободного пробега электрон, сталкиваясь с ионами кристаллической решетки, отдает им приобретенную в электрическом поле энергию, и скорость его становится равной нулю. Следовательно, средняя скорость направленного движения электрона будет равна:
,
где e=3,602·30-39Кл – заряд электрона, m=9,3·30-33 кг – масса электрона.
Направленное движение электронов создает электрический ток, плотность которого согласно классической теории металлов равна:
.
Данное уравнение представляет собой закон Ома в дифференциальной форме. Здесь n – концентрация свободных электронов в металле, т. е. число свободных электронов в единице объема металла, – удельная электрическая проводимость металла, которая тем больше, чем больше концентрация n свободных электронов и средняя длина λ их свободного пробега, См/м (Сименс, деленный на метр), – удельное электрическое сопротивление – величина, обратная удельной электрической проводимости, Ом∙м.
Удельная проводимость γ не зависит от напряженности электрического поля Е при изменении ее в широких пределах.
Если считать, что концентрация свободных электронов равна концентрации атомов, то эти концентрации можно найти по формуле:
,
где d – плотность вещества,
NA=6,022·3023 моль-3 – число Авогадро – число структурных элементов (атомов, молекул, ионов и др.) в единице количества вещества. (моле, равном грамм-атому) ,
A – атомная масса– масса атома химического элемента, выраженная в атомных единицах массы (а.е.м.). Атомная единица массы равна 3/32 массы изотопа углерода с массовым числом 32 (≈3,6605402·30-24 г).
При движении свободных электронов в металле под действием электрического поля, они приобретают дополнительную кинетическую энергию, которую отдают узлам кристаллической решетки при столкновении с ними. Отданная энергия превращается в тепловую, в результате чего температура металла повышается. Мощность удельных потерь p, выделяющихся в проводнике и нагревающих его, определяют по закону Джоуля-Ленца, который в дифференциальной форме имеет вид:
Отметим, что при температуре, равной 0К скорость теплового движения электронов будет равна нулю. Они не будут сталкиваться с ионами, находящимися в узлах кристаллической решетки. Длина свободного пробега λ электронов будет равна бесконечности, а удельное сопротивление ρ будет равно нулю (удельная проводимость равна бесконечности). Проводник в этом случае нагреваться не будет.
Похожие статьи:
poznayka.org
Металлическая проводимость - Большая Энциклопедия Нефти и Газа, статья, страница 1
Металлическая проводимость
Cтраница 1
Металлическая проводимость проявляется тогда, когда имеется частично заполненная зола, как на рис. 8.8.6. Переходные металлы с их недостроенными с. [2]
Металлическая проводимость непосредственно зависит от металлической связи. Явление электронной проводимости в металлах сразу становится понятным, если мы сравним кристалл металла ( проводник) с атомом, имеющим неполностью занятую электронную оболочку, а непроводник ( изолятор) - с атомом инертного газа. [3]
Металлическая проводимость возникает при наличии частично занятых электронами энергетических зон, в пределах которых электроны обладают высокой подвижностью. В непроводящих веществах ( изоляторах) имеются полностью заполненные энергетические зоны, отделенные от свободных энергетических зон широкой запрещенной зоной ( рис. А. У полупроводников ширина запрещенной зоны мала, так что уже при подводе тепловой энергии электроны могут переходить в более высоколежащие зоны. Поэтому в противоположность веществам с металлической проводимостью у полупроводников повышение температуры вызывает увеличение электропроводности. Тот же эффект может наблюдаться при воздействии световой энергии. Это объясняет фотопроводимость у селена. [4]
Металлическая проводимость, обусловленная подвижностью электронов, являющихся носителями заряда. При увеличении температуры проводимость металлических проводников ухудшается, поскольку движение электронов через решетку кристалла затруднено вследствие более активного теплового движения атомов в решетке. Вещества, характеризующиеся металлической проводимостью, называются проводниками I рода. [5]
Металлическую проводимость имеют и бориды. Согласно Пол-ковникову, Баландину и Таберу [419], при гидрировании цикло-гексена, а также циклопентадиена, кротонового и коричного альдегидов бориды палладия, платины, родия более активны, чем соответствующие металлы. [6]
Металлическую проводимость, напротив, можно понять, только допустив, что электроны ведут себя практически как свободные частицы. Простейшее представление состоит в предположения, что электроны образуют газ невзаимодействующих частиц. Согласно квантовой теории частице, не обладающей силовым полем, соответствует плоская волна с волновым вектором k и импульсом р ftk. Поскольку значения k в конечном кристалле лежат очень плотно, но тем не менее дискретно ( граничные условия для электронных волн выполняются только для определенных длин волн X 2jt / fe), то электроны заполняют отдельные состояния с определ ешшмя значениями k, При этом следует учитывать принцип Паули, согласно которому каждое такое k - состояние может быть занято только двумя электронами с противоположно направленными спинами. Внутренность сферы Ферми иногда называют фермии морем. [7]
Металлическую проводимость можно ожидать лишь в моносоединениях многовалентных актиноидов, где электронами проводимости могут стать электроны с 5 / - уровня. Переходные металлы IV-VII групп, передавая часть валентных электронов тому азота, образуют структуры типа NaCl преимущественно с металлической проводимостью. Наличие такой структуры обусловлено / - конфигурацией ионов, а металлическая проводимость - избытком валентных электронов металла. [8]
Отсутствие металлической проводимости и диэлектрические свойства галогенидов щелочных металлов и окислов щелочноземельных металлов указывают на переход одного ( или двух) валентных электронов, вследствие чего зона проводимости металла оказывается пустой. Систематические исследования физических свойств карбидов титана, циркония и гафния показали [129, 130], что металлический характер проводимости в этих карбидах обусловлен исключительно вакансиями по углероду, создающими избыток атомов металла, которые вносят свои d - и s - электроны в зону проводимости. [9]
В целом металлическая проводимость уменьшается в следующей последовательности: металлкарбиднитридборид. К этой группе относятся соединения элементов побочных подгрупп четвертой, пятой и шестой групп периодической системы. [10]
С наличием металлической проводимости тесно связаны высокая теплопроводность и оптические свойства металлических веществ. Так, электроны могут вследствие их высокой подвижности осуществлять отвод тепла путем переноса энергии из областей с более высокой температурой в области с более низкой температурой. Высокие коэффициенты поглощения и отражения излучения у металлов объясняются наличием в энергетических зонах очень тесно расположенных чередующихся занятых и свободных состояний. Этим обусловлены металлический блеск и непрозрачность. В тонкодисперсном состоянии все металлы имеют черный цвет. [11]
Потеря кристаллом металлической проводимости сопровождается возникновением щели в энергетическом спектре, то есть обращением в ноль плотности состояний на некотором энергетическом интервале. Как видно из рис. 4, для структуры Стса в области, где она наиболее выгодна, имеет место резкое уменьшение плотности состояний на поверхности Ферми, однако она остается конечной. То есть, наиболее выгодная из рассмотренных структур не теряет металлической проводимости до давления в 4 Мбар. При этом не исключено, что в рассмотренном интервале давлений наиболее выгодной окажется некая более экзотическая структура, чем Стса, и она все же будет характеризоваться потерей металлической проводимости. [13]
В случае металлической проводимости энергия EF должна совпадать с пиком плотности состояний в валентной зоне. [15]
Страницы: 1 2 3 4
www.ngpedia.ru
Электрическая проводимость - металл - Большая Энциклопедия Нефти и Газа, статья, страница 1
Электрическая проводимость - металл
Cтраница 1
Электрическая проводимость металлов обусловлена наличием в их кристаллических решетках свободных электронов, движение которых при наложении электрического поля даже небольшого напряжения получает направленность. С повышением температуры электрическая проводимость металлов уменьшается, так как при этом колебательные движения ионов в узлах кристаллической решетки металлов усиливаются, что препятствует направленному движению электронов. Наоборот, с понижением температуры электрическая проводимость увеличивается, и в области, близкой к абсолютному нулю, у многих металлов наблюдается сверхпроводимость. Значения электрической проводимости у различных металлов сильно расходятся. Их сравнение, однако, затруднено, так как при одинаковой температуре амплитуда колебаний атомов, от которой зависит электрическая проводимость, у разных металлов различна. [1]
Электрическая проводимость металла определяется произведением концентрации электронов на их подвижность. Подвижность электронов ип есть скорость, измеренная в см / сек, в поле, градиент которого равен 1 в [ см. Наряду с шириной запрещенной зоны АЕ, продолжительностью жизни т и концентрацией носителей зарядов при собственной проводимости, подвижность электронов ип представляет собой четвертую существенную величину, характеризующую полупроводник. В случае беспримесных полупроводников к току, образуемому электронами, добавляется еще ток, образуемый дырками. [2]
Электрическая проводимость металла зависит от числа и заряда электронов, участвующих в переносе тока, и среднего времени пробега между столкновениями. Эти же параметры при данной напряженности электрического поля определяют и скорость движения электрона. [3]
Электрическая проводимость металлов сильно зависит от температуры. С повышением температуры колебательные движения ионов в узлах решетки усиливаются, а это, в свою очередь, очень препятствует направленному движению электронов. [5]
Электрическая проводимость металлов сильно зависит от температуры. С понижением температуры тепловые колебания ионов в узлах сильно уменьшаются и электрическая проводимость увеличивается. При температурах, близких к абсолютному нулю, у большинства металлов проявляется сверхпроводимость. [6]
На электрическую проводимость металлов и сплавов влияют температура, концентрация примесей и атомы с некомпенсированными электронами. [7]
При изменении электрической проводимости немагнитных металлов от нуля, до бесконечности вносимое индуктивное сопротивление изменяется от нуля до некоторого предельного значения. При контроле ферромагнитных материалов знак вносимого сопротивления зависит от частоты. На низких частотах вносимое индуктивное сопротивление положительно, а на высоких - отрицательно. [8]
Становится понятной и электрическая проводимость металлов. [10]
В отличие от полупроводников электрическая проводимость металлов мало зависит от имеющихся в их структуре примесных дефектов. Однако примесные дефекты могут оказывать существенное влияние на другие свойства металлов. Так, механические характеристики металлов сильно зависят от наличия в их структуре междоузельных примесных дефектов. С учетом плотнейшей упаковки металлических кристаллов в междоузлия способны попадать лишь микрочастицы небольших размеров, такие, как атомы водорода, углерода, кислорода, азота. Кристаллы многих металлов часто поглощают большое количество указанных примесей. Например, количество водорода, поглощенного палладием или цирконием, обычно настолько велико, что его атомы заполняют почти все междоузлия в кристаллах указанных металлов. [12]
От чего зависит теплопроводность и электрическая проводимость металлов. [13]
В отличие от полупроводников, электрическая проводимость металлов понижается с повышением температуры. Однако и в жидком ( расплавленном) состоянии металлы проводят электрический ток. [14]
В настоящее время различия в электрической проводимости металлов, полупроводников и изоляторов объясняют на основе квантовой теории строения кристаллических веществ или так называемой теории энергетических зон. Сущность ее состоит в следующем. Электроны ближайших к ядру энергетических уровней атомов полностью насыщают эти уровни, находятся в устойчивых состояниях и образуют так называемую заполненную валентную зону. Электрическая проводимость и теплопроводность вещества не связаны с электронами этой зоны. В электрической проводимости могут участвовать только электроны ненасыщенных энергетических уровней. При этом полосы основных и возбужденных ( периферических) энергетических уровней разделяются промежуточными свободными полосами, которые не имеют возможных для электрона квантовых состояний. Эту энергетическую зону, промежуточную между зонами основных и возбужденных уровней, называют запрещенной зоной. [15]
Страницы: 1 2 3 4
www.ngpedia.ru
Электропроводность металлов
Исторически давно с целью определения типа носителей заряда в металлах Рикке исследовал прохождение электрического тока в течение года через последовательно соединенные два медных и одного алюминиевого цилиндров с тщательно отшлифованными торцами. Результаты опыта показали, что в каждом цилиндре отсутствуют следы другого металла, и заряд в металлах переносится не атомами, а частицами, входящими в состав атома. Можно также себе представить, что свободные носители заряда при торможении движущегося проводника будут двигаться по инерции, и создавать импульс электрического тока. Если проводник движется со скоростью , то при его торможении свободные частицы продолжают двигаться с ускорением относительно проводника. Аналогичное ускорение создает разность потенциалов:
, (9)
где l-длина проводника, m и масса и заряд носителя заряда. Разность потенциалов создает электрический ток , где R- сопротивление проводника. За время dt через сечение проводника пройдет заряд
. (10)
Интегрируя (2) в пределах от до нуля, получаем величину заряда q:
. (11)
Удельный заряд носителей заряда с учетом равенства (3) был определен согласно приведенным рассуждениям Толменом и Стюартом. Катушка из металлического провода длиной 500 м вращалась относительно оси со скоростью 300 м/с и резко тормозилась. В опытах измерялся заряд, протекающий через проводник при торможении и сопротивление R. Вычисленное значение удельного заряда соответствовало удельному заряду электрона, что говорит об «электронной» природе электропроводности металлов.
Любое твердое тело можно представить как совокупность атомов, расположенных в узлах кристаллической решетки. При объединении атомов в решетку электроны, слабее связанные с атомами, становятся свободными и могут перемещаться в металле. Предположим, что от каждого атома в фонд свободных электронов поступает один электрон. В этом случае концентрация свободных электронов будет равна концентрации атомов. Число атомов в единице объема равно , где - плотность металла, М-масса моля, -число Авогадро. Учитывая, что отношение для металлов изменяется в интервале от моль/м до моль/м , определяем пределы изменения концентрации электронов в металлах:
м .
На основе представлений о свободных электронах, Друде создал классическую теорию электропроводности. Согласно данной теории, свободные электроны в металлах можно рассматривать как идеальный газ. Электроны соударяются с узлами решетки и передают им кинетическую энергию. В результате многократных столкновений устанавливается тепловое равновесие между кристаллической решеткой и носителями заряда, при котором все электроны распределены по скоростям и хаотично перемещаются в проводнике. Применяя результаты кинетической теории газов к электронному газу, можно определить среднюю скорость теплового движения электронов
. (12)
При наличии электрического поля на хаотичное тепловое движение накладывается упорядоченное движение носителей заряда с некоторой средней скоростью .Максимальное значение скорости можно оценить на основе равенства .Так как допустимая нормами плотность электрического тока для меди составляет величину порядка 10 А/м и концентрация n=10 м практически не зависит от температуры, то значение <u> 10 м/с.
Согласно теории электропроводности, приобретенная кинетическая энергия электрона от поля полностью передается после соударения ионам решетки и становится равной нулю. Под действием поля электрон вновь приобретает скорость
,
где -среднее время между двумя последовательными соударениями электрона с ионами решетки. В приближении одинаковой для всех электронов скорости время также одинаково, где -длина свободного пробега электронов. Так как скорость изменяется за время пробега линейно с течением времени, то среднее значение скорости
. (13)
Подставляя данное значение средней скорости в выражение для плотности электрического тока, получаем:
Учитывая равенство (7), определяем коэффициент электропроводности :
. (14)
Из приведенных классических представлений следует, что электрическое сопротивление металлов обусловлено соударениями свободных носителей заряда с ионами решетки.
В изолированном атоме энергия электронов может принимать дискретный ряд значений. На каждом энергетическом уровне может находиться определенное число электронов. В невозбужденном атоме электроны расположены на самых низких энергетических уровнях энергии. При возбуждении атома электроны переходят на более высокие энергетические уровни. Изолированные идентичные атомы имеют полностью совпадающие схемы энергетических уровней, и заполнение электронами этих уровней происходит независимо друг от друга. Взаимодействие между ионами и электронами в кристаллической решетке твердого тела, приводит к изменению положения уровней энергии, так как электрические поля электронов и ядер соседних атомов изменяют характер сил, действующих на электроны. Электроны в атоме, находящиеся на внешних энергетических уровнях, слабее связаны с ядрами и могут переходить от одного атома к другому. Для внутренних электронов в атомах (т.н. валентных) вероятность перехода через потенциальный барьер к другому атому ничтожно мала, так как ширина и высота барьера для них значительно больше, чем для внешних электронов. В результате такого взаимодействия, каждый энергетический уровень валентного электрона в атоме расщепляется в кристалле на близко расположенные уровни, образующие полосу, или зону, называемую валентной. Обычно зоны не перекрываются, так что между зонами, возникшими из соседних уровней атома, имеется запрещенная зона. В результате расщепления уровней спектр возможных значений энергий электронов в твердом теле распадается на ряд разрешенных и запрещенных зон, причем их ширина не зависит от размеров кристалла. На каждом энергетическом уровне могут находиться два электрона, что следует из квантово-механического принципа Паули. При конечных температурах часть электронов могут переходить на более высокие уровни энергии (безусловно, если они свободны), делая покинутые уровни не занятыми.
Верхнюю разрешенную зону называют зоной проводимости. Именно в зависимости от степени заполнения этой зоны при температуре абсолютного нуля все вещества делятся на металлы, диэлектрики, полупроводники. В металлах зона проводимости заполнена частично, и электроны могут перемещаться на более высокие свободные энергетические уровни. Все электроны зоны проводимости могут двигаться под действием электрического поля и приобретать таким образом скорость направленного движения. В результате такого движения в проводнике возникает электрический ток. Подвижность электронов в металлах при повышении температуры уменьшается за счет роста интенсивности тепловых колебаний кристаллической решетки. Из приведенных предположений следует, что при повышении температуры удельная проводимость металлов уменьшается. В классической теории Друде-Лоренца коэффициент электропроводности уменьшается с ростом температуры по закону . Теоретические расчеты квантовой механики приводит к несколько другой зависимости, а именно
, (15)
где коэффициент С зависит от типа металла. График зависимости от
(рис.1) представляет прямую, проходящую через начало координат, угол наклона которой зависит от рода металла, так как С = .
При температурах порядка 0 К, а также при очень высоких температурах формула (15) неприменима. Тем не менее в большом интервале температур (от минус 100 С до плюс 300 С) линейная зависимость удельной электро-
проводности металлов от 1/T выполняется с достаточной степенью
точности.
stydopedia.ru
Электропроводность металлов как она есть
Образование 9 января 2013Никого сегодня не удивляет, что, прикоснувшись к клавише выключателя, мы видим загоревшуюся лампочку. Зачастую мы даже не задумываемся, что все подобные действия основаны на целой серии физических явлений. Одно их таких крайне любопытных явлений - электропроводность металлов, которая обеспечивает протекание электрического тока.
Для начала, наверное, следует определиться, о чем вообще идет речь. Итак, электропроводностью называют способность вещества пропускать электрический ток. Причем разные вещества обладают этой способностью в разной степени. По степени электропроводности вещества разделяются на проводники, полупроводники и диэлектрики.
Если посмотреть экспериментальные данные, полученные исследователями за время изучения электрического тока, то станет ясно, что проводимость металлов самая высокая. Это же подтверждает повседневная практика, когда для передачи электрического тока используют металлические провода. Именно металлы в первую очередь выступают проводниками электрического тока. И объяснение этому можно найти в электронной теории металлов.
Согласно последней, проводник представляет собой кристаллическую решетку, узлы которой занимают атомы. Они расположены очень плотно и связаны с соседними подобными атомами, поэтому остаются практически в узлах кристаллической решетки. Чего нельзя сказать об электронах, расположенных на внешних оболочках атомов. Эти электроны могут свободно беспорядочно двигаться, образуя так называемый “электронный газ”. Вот электронная проводимость металлов и основывается на таких электронах.
В качестве доказательства того, что природа электрического тока обусловлена электронами, можно вспомнить опыт немецкого физика Рикке, поставленный в 1901 году. Он взял два медных и один алюминиевый цилиндры с тщательно отполированными торцами, поставил один на другой и пропускал через них электрический ток. По замыслу экспериментатора, если электропроводность металлов обусловлена атомами, то происходил бы перенос вещества. Однако после пропускания электрического тока в течение года масса цилиндров не изменилась.
Из этого результата следовал вывод, что электропроводность металлов вызвана какими-то частицами, присущими всем проводникам. На эту роль как раз и подходил электрон, который к этому моменту уже был открыт. В дальнейшем провели еще несколько остроумных опытов, и все они подтвердили, что электрический ток обусловлен движением электронов.
В соответствии с современными представлениями о кристаллической решетке металлов, в ее узлах располагаются ионы, а электроны относительно свободно перемещаются между ними. Именно большое количество таких электронов и обеспечивает высокую электропроводность металлов. При наличии небольшой разности потенциалов на концах проводника эти свободные электроны начинают перемещаться, что и вызывает протекание электрического тока.
Здесь надо отметить, что проводимость сильно зависит от температуры. Так, при росте температуры проводимость металлов уменьшается, и наоборот, увеличивается при понижении температуры, вплоть до явления сверхпроводимости. В тоже время следует помнить, что хотя проводимостью обладают все металлы, ее величина для каждого из них своя. Лучшей проводимостью из наиболее широко распространенных и применяемых в электротехнике металлов обладает медь.
Итак, приведенный материал дает понятие, что собой представляет электропроводность металлов, объясняет природу электрического тока и поясняет, чем она вызвана. Дано описание кристаллической решетки металлов и влияние некоторых внешних факторов на проводимость.
Источник: fb.ru Бизнес Самый твердый металл - какой он из себя?Наиболее тяжелыми являются металлы платиновой группы, так как у них самая высокая плотность. Среди них самые тяжелые – осмий и иридий. Это самый твердый материал. Показатель плотности данных металлов почти одина...
Бизнес Самый прочный металл: какой онС детских лет мы знаем, что самый прочный металл – это сталь. Все железное у нас ассоциируется ней.
Домашний уют Электроножницы по металлу: какими они бывают и как их выбиратьМастера, занимавшиеся резкой листового металла ручными ножницами, знают, ч...
Духовное развитие 24 июня. Знак зодиака - Рак как он естьНаверное, каждый из нас хотя бы раз в своей жизни пролистывал тонны информации по астрологии в надежде понять, какой знак зодиака лучше? Изучал, задумывался, спорил, сравнивал, оценивал, какое из созвездий счастливее,...
Искусство и развлечения Русский сериал "Непридуманная жизнь". Содержание: жизнь как она естьВ сентябре 2015 года на русском телевидении появился новый сериал о жизни в сталинское время.Непридуманная жизнь. Краткое содержаниеВ основе фильма, собственно говоря, и лежит не придуманный сюжет, а р...
Компьютеры Алгоритмы сортировки как они естьСортировка представляет собой расстановку объектов в определенном порядке, например, по убыванию или по возрастанию. Вообще упорядочивание элементов – самая распространенная манипуляция с данными, облегчающая в ...
Путешествия Ганновер: Германия как она естьГанновер на карте Германии можно найти не сразу. На территории страны полно крупных городов, каждый из которых непохож на другие и отличается своими достопримечательностями и особенностями. Ганновер раскинулся на бере...
Путешествия Испания, Дения. Провинция Коста Бланки как она естьЕсли вы хотите посмотреть на настоящую Испанию без туристического глянца, а также неплохо и бюджетно пожить в отеле, искупаться в чистом море и иметь возможность осмотреть Валенсию, то Дения – это именно то мест...
Путешествия Работа в туризме - как она есть.На сегодняшний день туристический бизнес в России переживает небывалый подъем. Тому есть несколько причин: это и постепенный выход страны из кризисного состояния с прекращением стагнации экономики и переходом к подъём...
Финансы Кредит на открытие бизнеса: правда как она естьМногие мечтают начать развивать собственное дело. Однако удается это лишь единицам. Почему так? Среди наиболее частых причин эксперты отмечают недостаточную мотивацию, неуверенность в своих силах, неумение грамотно пл...
monateka.com
Проводимость - металл - Большая Энциклопедия Нефти и Газа, статья, страница 1
Проводимость - металл
Cтраница 1
Проводимость металлов обусловлена движением свободных электронов, образующих так называемый электронный газ в металле. По этой причине металлическую проводимость часто называют электронной проводимостью. [1]
Проводимость металлов называют электронной. [2]
Проводимость металлов обусловлена тем, что валентные электроны благодаря слабой связи с ядром могут быть легко отделены от атома. Тепловой энергии электрона при комнатной температуре уже достаточно, чтобы практически все атомы металла оказались ионизированными. В этом случае говорят об электронном газе электронов, квазисвободно передвигающихся в решетке металла. Незначительная величина энергии ионизации металлических атомов отражена в зонной модели в том, что зона проводимости граничит с валентной зоной или даже перекрывается с ней. [3]
Проводимость металлов обусловлена наличием свободных электронов проводимости, слабо связанных с атомами. В соответствии с представлениями зонной теории непрерывная последовательность свободных разрешенных энергетических уровней непосредственно примыкает к заполненной части зоны энергий валентных электронов и переход электронов из валентных в свободные может происходить при сколь угодно малых затратах энергии. [5]
Проводимость металлов обусловлена движением свободных электронов, образующих так называемый электронный газ в металле. По этой причине металлическую проводимость часто называют электронной проводимостью. [6]
Проводимость металлов, воды объясняется передачей вращательного движения частицами эфира. При объяснении взаимодействия наэлектризованных тел через эфир Ломоносов должен был встретиться с огромной трудностью. Вращательное и колебательное движения эфира были заняты в его теории распространением тепла п света. Как видно из доказательства на стр. Ломоносов не считал возможной передачу света и тепла одним и тем же видом движения эфира. Маловероятно, чтобы он не искал отдельного вида движения н для передачи электричества, но оставалось лишь многократно критиковавшееся им в связи с ньютоновской теорией света поступательное движение, трудно соединимое к тому же с вращательным характером электрического движении эфира в проводниках. Таким образом, весьма возможно, что одной из причин незавершенности Теории электричества явилась та самая проблема механизма распространения электрических ( а позднее и электромагнитных) взаимодействий через эфир, над которой бились крупнейшие умы XIX в. [7]
Проводимость металлов поясняет это замечание. Так как этот ток не сопровождается никакими химическими изменениями на поверхности контакта двух разных металлов, то остается приписать его происхождение общей для всякой материи субстанции. Многочисленными опытами она была выявлена. [8]
Проводимость металлов обусловлена наличием свободных электронов проводимости, слабо связанных с атомами. В соответствии с представлениями зонной теории непрерывная последовательность свободных разрешенных энергетических уровней непосредственно примыкает к заполненной части зоны энергий валентных электронов и переход электронов из валентных в свободные может происходить при сколь угодно малых затратах энергии. [9]
Электроны проводимости металла, совершая беспорядочное тепловое движение, могут вылетать за пределы металлического тела. Поэтому у поверхности металла существует электронное облако, постоянно обменивающееся электронами с металлом, так что электроны облака и металла находятся в динамическом равновесии между собой. Заметная концентрация электронов в облаке наблюдается лини, на расстояниях от поверхности металла порядка нескольких межатомных расстояний. На поверхности металла имеется избыток положительных зарядов ионов. Эти заряды и электронное облако образуют гонкий двойной электрический слой, электрическое поло которого препятствует вылету электронов из металла. [10]
Исследования проводимости металлов с помощью эффекта Холла привели к удивительным выводам: металлы, как и полупроводники, могут обладать проводимостью р-типа. Это относится к металлам с перекрывающимися зонами ( см. § 28), у которых дырочная про-иодимость может превалировать над электронной. В таких металлах, как цинк и кадмий, дырки в среднем более подвижны, чем электроны. [11]
Электроны проводимости металла, совершая беспорядочное тепловое движение, могут вылетать за пределы металлического тела. Поэтому у поверхности металла существует электронное облако, постоянно обменивающееся электронами с металлом, так что электроны облака и металла находятся в динамическом равновесии между собой. Заметная концентрация электронов в облаке наблюдается лишь на расстояниях от поверхности металла порядка нескольких межатомных расстояний. На поверхности металла имеется избыток положительных зарядов ионов. Эти заряды и электронное облако образуют тонкий двойной электрический слой, электрическое поле которого препятствует вылету электронов из металла. [12]
Исследования проводимости металлов с помощью эффекта Холла привели к удивительным выводам: металлы, как и полупроводники, могут обладать проводимостью р-типа. Это относится к металлам с перекрывающимися зонами ( см. § 28), у которых дырочная проводимость может превалировать над электронной. В таких металлах, как цинк и кадмий, дырки в среднем более подвижны, чем электроны. [13]
Электроны проводимости металла объединяются в пары благодаря электрон-фононному взаимодействию, вследствие чего сверхпроводимость оказывается чувствительной к свойствам кристаллической решетки. [15]
Страницы: 1 2 3 4
www.ngpedia.ru
Высокая электропроводность - металл - Большая Энциклопедия Нефти и Газа, статья, страница 1
Высокая электропроводность - металл
Cтраница 1
Высокая электропроводность металлов говорит о том, что электроны способны сравнительно свободно перемещаться внутри всей кристаллической решетки металла. [1]
Высокая электропроводность металлов обусловлена присутствием в кристаллах свободных электронов, которые направленно перемещаются при наложении электрического поля. При нагревании в кристалле колебательные движения ионов усиливаются, что затрудняет передвижение электронов и ведет к снижению электропроводности. Но при охлаждении электропроводность растет и вблизи абсолютного нуля переходит в сверхпроводимость. [2]
Высокая электропроводность металла используется для передачи токов большой силы по трубам, заполненным натрием. Натрий обладает высокой теплопроводностью, поэтому применяется в качестве теплоносителя в различных двигателях и установках. Широкое применение находит натрий в качестве восстановителя многих металлов из их соединений: титана, циркония, тантала, ниобия. [3]
Высокая электропроводность металлов обусловлена тем, что либо не все уровни валентной зоны заняты, либо две зоны - валентная и возбужденная - перекрывают одна другую и также имеют достаточное число вакансий. Так как расстояние внутри данной зоны мало, то уже при незначительной энергии поля электроны будут переходить на следующие уровни и принимать участие в переносе тока. [4]
Высокая электропроводность металлов обусловлена высшей степенью делокализации электронов, наличием в кристаллической решетке электронов проводимости, отличающихся большой подвижностью ( см. разд. Создание разности потенциалов в металле приводит к направленному движению электронов - носителей электричества, возникает электрический ток. [6]
Высокая электропроводность металлов обусловлена тем, что либо не все уровни валентной зоны заняты, либо две зоны - валентная и возбужденная - перекоывают одна другую и также имеют достаточное число вакансий. Так как расстояние внутри данной зоны мало, то уже при незначительной энергии поля электроны будут переходить на следующие уровни и принимать участие в переносе тока. [7]
Упоминавшаяся выше высокая электропроводность металлов уже давно была объяснена присутствием так называемых свободных электронов. [8]
Ввиду высокой электропроводности металлов внутри анодов и катодов не может возникнуть никакой разности потенциалов. [9]
Этим объясняется высокая электропроводность металлов. [10]
Чем обусловлена высокая электропроводность металлов. [11]
Таким образом, высокая электропроводность металлов определяется подвижностью электронов на МО, охватывающих весь кристалл, и отсутствием щели между заполненными и незаполненными орбиталями. Отсутствие щели объясняется тем, что зона заполнена лишь частично. [13]
С этим связана высокая электропроводность металлов. [15]
Страницы: 1 2 3 4
www.ngpedia.ru
Видеоматериалы
Опыт пилотных регионов, где соцнормы на электроэнергию уже введены, показывает: граждане платить стали меньше
Подробнее...С начала года из ветхого и аварийного жилья в республике были переселены десятки семей
Подробнее...Более 10-ти миллионов рублей направлено на капитальный ремонт многоквартирных домов в Лескенском районе
Подробнее...Актуальные темы
ОТЧЕТ о деятельности министерства энергетики, ЖКХ и тарифной политики Кабардино-Балкарской Республики в сфере государственного регулирования и контроля цен и тарифов в 2012 году и об основных задачах на 2013 год
Подробнее...Предложения организаций, осуществляющих регулируемую деятельность о размере подлежащих государственному регулированию цен (тарифов) на 2013 год
Подробнее...
КОНТАКТЫ
360051, КБР, г. Нальчик
ул. Горького, 4
тел: 8 (8662) 40-93-82
факс: 8 (8662) 47-31-81
e-mail:
Этот адрес электронной почты защищен от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра.