MF_06_5.pdf

(1572 KB) Pobierz
Microsoft PowerPoint - MF_06_METALE_BIALY
MATERIAŁY A PRĄD
CZĘŚĆPIERWSZA:
WIADOMOŚCI WSTĘPNE
METALE
Prąd
Wypadkowy ładunek ( q ) na jednostkę czasu ( t )
przepływający przez przekrój przewodnika.
I= q/t
I
imaginary surface
178157809.003.png
Prąd
• jednostka ładunku SI: Coulomb (C) (6 x10 18 elektronów!)
• jednostka natężenia prądu SI: Amper (A= C/s)
•Prąd 1 ampera jest równoważny 1 C ładunku
przepływającego przez przekrój przewodnika w ciągu 1 s.
Prąd
• jony Na +
w słonej wodzie
E
I
• Elektrony w m iedz ianym druc ie
E
I
178157809.004.png
Prędkość unoszenia ( V d )
Prędkość kierunkowego ruchu nośników ładunku
e -
e -
e -
e -
Conductor
e -
e -
e -
e -
e -
e -
e -
e -
e -
e -
e -
e -
e -
e -
S
e -
e -
e -
e -
e -
e -
e -
+ -
V d
V d = I/nSe
n: ilość nośników
ładunku na jednostkę
objętości
(koncentracja)
Przykłady V d
• n w metalu wynosi około 10 22 -10 23 e - cm -3
• Typowe V d to kilka cm na sekundę
• Uwaga: średnia prędkość elektronów w metalu w
temperaturze pokojowej: kilka * 10 8 cms -1 !
• Większość drutów stopiłoby się przy prędkości V d
rzędu 100 cms -1
178157809.005.png 178157809.006.png
Zależność między V i I
I
nieomowa
omowa
np rezystor
np dioda
-V
V
-I
V ∝ I
V = R I
Oporność właściwa ( ρ )
R ∝ l
R ∝ 1/S
S
l
lub R = ρ l /S
jednostki ρ
ohm m (Ωm)
ρ zależy od rodzaju materiału i temperatury
178157809.001.png
Oporność/przewodność
•odwrotność oporności to przewodność:
σ
≡
1
⇔
ρ
1
ρ
σ
Geometria i opór
5 mm
1.
5 mm
l 1 = 5 A 1 = 10 x 5
l 1 /A 1 = 5/50 = 0.1
10 mm
l 2 = 10 A 2 = 5 x 5
l 2 /A 2 = 10/25 = 0.25
2.
5 mm
5 mm
R 2 = R 1 l 2 /A 2 x A 1 / l 1
10 mm
= 4 R 1
≡
178157809.002.png
Zgłoś jeśli naruszono regulamin