Властивості провідників

До найважливіших параметрів, які характеризують властивості провідникових матеріалів, відносяться:

1. питома провідність (або зворотна нею величина — питомий опір r); 2. температурний коефіцієнт питомого опору a;

3. коефіцієнт теплопровідності gт;

4. контактна різниця потенціалів і термоелектрорухаюча сила (термо-ЕРС);

5. межа міцності при розтягуванні і відносне подовження перед розривом провідника.

Питома провідність і питомий опір провідників. Зв'язок щільності струму J (у амперах на квадратний метр) і напруженості електричного поля (у вольтах на метр) в провіднику описується відомою формулою:

J = gE,

(диференціальна форма закону Ома); тут g (у сименсах на метр) параметр провідникового матеріалу, званий його питомою провідністю: відповідно до закону Ома у металевих провідників не залежить від напруженості

електричного поля Е при зміні останньою у вельми широких межах. Величина r =1/g, зворотна питомій провідності і називається

питомим опором. Цю величину можна виразити через опір R провідника довжиною l з постійним поперечним перетином S обчислюється за формулою

r = RS.

Питомий опір вимірюється в ом-метрах. Діапазон значень питомого опору (металевих провідників, при нормальній температурі досить вузький: від 0,016 для срібла і до приблизно 10 мкОмм для желізохромоалюмінюєвих сплавів, тобто різниця в три порядки. Питома провідність металевих провідників згідно класичної теорії металів може бути виражена наступним чином:

e2 ×n×l 2×me ×nT

де

 е – заряд електрона;

 n – число вільних електронів в одиниці об'єму металу;

 l – середня довжина вільного пробігу електрона між двома зіткненнями з вузлами грат;

 m e – маса електрона;

 nT – середня швидкість теплового руху вільного електрона в металі.

22

l

g=

,

Дата добавления: 2015-11-16