А   Б  В  Г  Д  Е  Є  Ж  З  І  Ї  Й  К  Л  М  Н  О  П  Р  С  Т  У  Ф  Х  Ц  Ч  Ш  Щ  Ю  Я 


Вільний електрон - провідник

Вільні електрони провідників знаходяться в безперервному русі; при цьому напрямку і швидкості руху їх в різні моменти часу різні. В результаті цього явища в провідниках виникають слабкі, безперервно змінюють свої величину та напрямок струми - шумові або флуктуаційні струми. Вони створюють між кінцями дротів невеликі флуктуаційні (шумові) напруги.

Електричний струм в провіднику. направлене, впорядкований рух вільних електронів провідника під дією електричного поля називається струмом електронної провідності.

Застосування правила правої руки. У попередньому параграфі було сказано, що на вільні електрони провідника, що перетинає магнітний потік, діють сили Лорентца.

Процес розряду свинцевого акумулятора. У той же час позитивне іони свинцю, що знаходяться на цій пластині, притягують до себе вільні електрони провідника. Внаслідок цього вільні електрони провідника переміщаються в напрямку від негативної пластини до позитивної.

Якщо в змінюється магнітне поле помістити замкнутий провідник, то виникло вихровий електричне поле почне діяти на вільні електрони провідника і приводить їх в рух, індукційний струм.

Токи, що наводяться рухомими зарядами. Якщо близько провідної поверхні (в даному випадку сітки) з'являється електричний заряд (рис. 10 - 4), то вільні електрони провідника в залежності від знака заряду або нагромаджуються на найближчих до заряду ділянках, або йдуть від них. Це явище отримало назву електростатичного індукції, а заряди, що виникають на поверхні, називають наведеними зарядами.

Як ми вже вказували, в умовах електростатики електричне поле всередині провідника існувати не може: поява такого поля викликає перегрупування вільних електронів провідника, яка триває до повного зникнення поля в провіднику.

Сила, що діє на електрон, який рухається в магнітному полі. Чинну на провід зі струмом, розташований перпендикулярно до напрямку магнітних ліній, електромагнітну силу можна розглядати як суму сил, що діють на вільні електрони провідника, спрямований рух яких і являє собою струм.

Правило лівої рукп. Електромагнітну силу, діючу на провід зі струмом, розташований перпендикулярно до напрямку магнітних ліній, можна розглядати як суму сил, що діють на вільні електрони провідника, спрямований рух яких і являє собою струм.

Вільні електрони провідника і іони металу решітки беруть участь в тепловому хаотичному русі. Зі збільшенням температури провідника тепловий рух іонів стає інтенсивніше - опір провідника зростає.

У простій формі механізм опору провідника і виділення в ньому тепла при протіканні струму можна уявити наступним чином. Вільні електрони провідника під дією прикладеної напруги набувають прискорення і додатковий запас кінетичної енергії. Рухаючись між атомами, складовими структуру провідника, деякі електрони зіштовхуються з атомами і передають їм частину своєї кінетичної енергії.

Ці заряди на кінцях провідника створюють своє електричне поле, у напрямку протилежне зовнішньому електричному полю. Тепер на вільні електрони провідника одночасно діють два електричних поля: зовнішнє і внутрішнє. Вони діють в протилежних напрямках.

У той же час позитивне іони свинцю, що знаходяться на цій пластині, притягують до себе вільні електрони провідника. Внаслідок цього вільні електрони провідника переміщаються в напрямку від негативної пластини до позитивної.

Помістимо в однорідне електричне поле нейтральний провідник, наприклад металева куля. Під впливом поля вільні електрони провідника почнуть переміщатися проти поля. Індуковані заряди; створять всередині провідника своє власне поле, яке, очевидно, буде направле -; але протилежно зовнішньому - полю, спочатку пронизує провідник.

Коли до провідника прикладають електрична напруга, вільні електрони провідника утворюють електричний струм. Тому електричний опір провідника мало.

Поле в вакуумі створюється зарядом і його зображенням, що рухаються назустріч один одному з рівними постійними швидкостями. Коли частка перетинає кордон провідника, її заряд миттєво екранується вільними електронами провідника, що еквівалентно раптовій зупинці заряду і його зображення в одній і тій же точці на кордоні провідника.

Провідник в електричному полі. Як нам вже відомо, провідник представляє собою тіло, яке містить велику кількість вільних електронів, заряди яких компенсуються позитивними зарядами ядер атомів. Якщо металевий провідник помістити в електричне поле (рис. 12), то під впливом сил поля вільні електрони провідника почнуть рухатися в сторону, протилежну напрямку сил поля. В результаті цього на одній стороні провідника виникає надлишковий негативний заряд, а на іншій стороні провідника - надлишковий позитивний заряд.

Електрон в магнітному, поле. Чинну на провід зі струмом, розташований перпендикулярно до напрямку поля, електромагнітну силу можна розглядати як суму сил, що діють на вільні електрони провідника, спрямований рух яких і являє собою струм.

Якщо зовнішнє електричне поле посилюється, то рівновага порушується: вплив зовнішнього електричного поля на вільні електрони провідника стає сильнішою, ніж дія внутрішнього електричного поля.

Тіла, які мають вільні електрони, називаються провідниками першого роду. До таких провідникам відносяться метали і: їх сплави. У металах завжди знаходиться достатня кількість вільних електронів, безладно рухаються в міжатомних просторі. Але якщо на вільні електрони провідника діятиме зовнішнє електричне поле, то безладний рух вільних електронів змінюється рухом їх в одну сторону. У цьому випадку говорять, що в провіднику протікає електричний струм.

Тіла, які мають вільні електрони, називаються провідниками першого роду. До таких провідникам відносяться метали і їх сплави. У металах завжди знаходиться достатня кількість вільних електронів, безладно рухаються в міжатомних просторі. Але якщо на вільні електрони провідника діятиме зовнішнє електричне поле, то безладний рух вільних електронів змінюється рухом їх в одну сторону. У цьому випадку говорять, що в провіднику протікає електричний струм.

Змінена електричне поле впливає на вільні електрони сусідньої ділянки провідника, що призводить до зміни їх числа на сусідній ділянці. Змінюється електричне поле цього сусідньої ділянки. Це змінене електричне поле впливає на вільні електрони наступної ділянки провідника і приводить їх в рух. Електричне поле, поширюючись з великою швидкістю, впливає майже одночасно на всі вільні електрони провідника, які і здійснюють спрямоване переміщення.

Якщо зовнішнє електричне поле посилюється, то рівновага порушується: вплив зовнішнього електричного поля на вільні електрони провідника стає сильнішою, ніж дія внутрішнього електричного поля. Якщо ж зовнішнє електричне поле послаблюється, то рівновага знову порушується: вплив зовнішнього електричного поля на вільні електрони провідника стає слабкішим, ніж дія внутрішнього електричного поля.