오늘날 우리는 이전에 사람들이 어떻게 전기 없이 생활할 수 있었는지 상상하기 어렵습니다. 이제 전기는 우리 생활의 일부가 되었습니다. 우리의 생활을 편안하게 해주는 많은 가전제품이 가정의 전기 네트워크에 연결되어 있습니다.
우리는 도체에서 전자의 움직임을 볼 수 없지만 규칙적인 움직임은 매우 명확하게 나타납니다.
- 전류가 통과하는 도체가 가열됩니다. 이 현상은 난방 장치, 백열등, 전기 스토브에 사용됩니다.
- 전해질은 전류의 좋은 전도체입니다. 전류가 통과하면 전해질이 가열될 뿐만 아니라 전극에서 물질이 방출됩니다.
- 전류가 흐르는 도체에 자침을 가져가서 그것이 원래 위치에서 어떻게 벗어나는지 살펴보겠습니다.
도체에 전류가 흐르는 사실은 열적(1), 화학적(2) 또는 자기적(3) 효과로 판단할 수 있습니다.
전류는 하전 입자의 규칙적인(방향이 지정된) 운동입니다..
금속의 이러한 하전 입자는 원자의 외부 껍질을 떠난 자유 전자입니다. 이상 기체의 분자와 같은 자유 전자는 결정 격자의 노드에 위치한 원자와 이온 사이를 무작위로 이동합니다.
도체에서 전류가 발생하려면 전류원에 의해 지원되는 전기장을 생성해야 합니다.
따라서 도체에 전류가 존재하려면 다음 조건이 필요합니다.
1. 자유전자의 존재.
2. 도체에서 지속적으로 유지되는 전기장.
일정한 전류가 존재하려면 자유 하전 입자의 존재와 전류원의 존재가 필요합니다. 모든 유형의 에너지가 전기장의 에너지로 변환되는 것입니다.
현재 소스 - 모든 유형의 에너지가 전기장의 에너지로 변환되는 장치. 전류원에서는 폐쇄 회로의 하전 입자에 외부 힘이 작용합니다. 서로 다른 전류원에서 외력이 발생하는 이유는 다릅니다. 예를 들어, 배터리 및 갈바니 전지에서는 화학 반응의 발생으로 인해 외력이 발생하고 발전소 발전기에서는 도체가 자기장에서 움직일 때, 광전지에서는 빛이 금속 및 반도체의 전자에 작용할 때 발생합니다.
전류원의 기전력 전류원의 음극에서 양극으로 전달되는 양전하의 양에 대한 외부 힘의 작업 비율입니다.
기본 개념.
현재 강도 - 도체를 통과하는 전하 대 이 전하가 통과하는 시간의 비율과 동일한 스칼라 물리량.
어디 나 - 현재 강도, 큐 - 충전량 (전기량), 티 - 운송 시간을 청구합니다.
전류 밀도 - 도체의 단면적에 대한 전류 강도의 비율과 동일한 벡터 물리량.
어디 제이 -전류 밀도, 에스 - 도체의 단면적.
전류 밀도 벡터의 방향은 양으로 하전된 입자의 운동 방향과 일치합니다.
전압 - 한 영역의 양전하를 이 전하의 값으로 이동할 때 쿨롱의 총 작업과 외부 힘의 비율과 동일한 스칼라 물리량입니다.
어디 ㅏ - 외부 및 쿨롱 힘의 완전한 작업, 큐 - 전기 요금.
전기 저항 - 회로 섹션의 전기적 특성을 나타내는 물리량입니다.
어디 ρ - 도체의 비저항, 엘 - 도체 섹션의 길이, 에스 - 도체의 단면적.
전도도 저항의 역수라고 불린다.
어디 G - 전도도.
옴의 법칙.
체인의 균일한 부분에 대한 옴의 법칙.
회로의 균일한 부분의 전류 강도는 해당 부분의 일정한 저항에서의 전압에 정비례하고 일정한 전압에서 부분의 저항에 반비례합니다.
어디 유 - 현장의 긴장감, 아르 자형 - 지역의 저항.
직류 소스를 포함하는 회로의 임의 부분에 대한 옴의 법칙.
어디 φ 1 - φ 2 + ε = 유 회로의 특정 부분에서의 전압,아르 자형 - 회로의 특정 부분의 전기 저항.
완전한 회로에 대한 옴의 법칙.
완전한 회로의 전류 강도는 소스의 기전력 대 회로의 외부 및 내부 섹션 저항의 합과 같습니다.
어디 아르 자형 - 회로 외부 부분의 전기 저항, 아르 자형 - 회로 내부 부분의 전기 저항.
단락.
완전한 회로에 대한 옴의 법칙에 따르면 주어진 전류원을 사용하는 회로의 전류 강도는 외부 회로의 저항에만 의존합니다. 아르 자형.
저항이 있는 도체가 전류원의 극에 연결된 경우 아르 자형<< 아르 자형, 그러면 전류원의 EMF와 그 저항만이 회로의 전류 값을 결정합니다. 이 전류 값은 주어진 전류원에 대한 한계가 되며 단락 전류라고 합니다.
기전력.모든 전류원은 기전력, 즉 EMF를 특징으로 합니다. 둥근 손전등 배터리에는 1.5V라고 표시되어 있습니다. 이것이 무엇을 의미합니까? 반대 부호의 전하를 운반하는 두 개의 금속 공을 도체와 연결하십시오. 이러한 전하의 전기장의 영향으로 도체에 전류가 발생합니다 ( 그림 15.7). 그러나 이 전류는 매우 짧습니다. 전하는 서로를 빠르게 중화시키고 공의 전위는 동일해지며 전기장은 사라집니다.
외부 세력.전류가 일정하게 흐르려면 볼 사이의 전압을 일정하게 유지해야 합니다. 이를 위해서는 장치가 필요합니다 ( 현재 소스), 이는 공의 전기장에서 이러한 전하에 작용하는 힘의 방향과 반대 방향으로 전하를 한 공에서 다른 공으로 이동시킵니다. 이러한 장치에서는 전기적 힘 외에도 비전기적 힘에 의해 전하가 작용해야 합니다( 그림 15.8). 하전입자만의 전기장( 쿨롱 필드)는 회로에서 일정한 전류를 유지할 수 없습니다.
정전기적 힘(예: 쿨롱 힘)을 제외하고 전기적으로 하전된 입자에 작용하는 모든 힘을 힘이라고 합니다. 외부 세력에 의해.회로에서 일정한 전류를 유지하기 위해 외부 힘이 필요하다는 결론은 에너지 보존 법칙을 살펴보면 더욱 분명해질 것입니다. 정전기장은 잠재적입니다. 닫힌 전기 회로를 따라 하전 입자가 이동할 때 이 필드가 수행하는 작업은 0입니다. 도체를 통한 전류 통과에는 에너지 방출이 수반됩니다. 도체가 가열됩니다. 따라서 회로에 이를 공급하는 에너지원이 회로에 있어야 합니다. 쿨롱 힘 외에도 제3자의 비전위적 힘도 작용해야 합니다. 닫힌 루프를 따라 이러한 힘의 작용은 0이 아니어야 합니다. 대전 입자가 전류원 내부에서 에너지를 획득하여 전기 회로의 도체에 전달하는 것은 이러한 힘에 의해 작업을 수행하는 과정입니다. 모든 전류원(발전소의 발전기, 갈바니 전지, 배터리 등) 내부에서 제3자 힘으로 인해 대전 입자가 움직입니다. 회로가 닫히면 회로의 모든 도체에 전기장이 생성됩니다. 현재 소스 내에서 전하는 다음의 영향을 받아 움직입니다. 쿨롱 힘에 대항하는 외부 힘(양전하를 띤 전극에서 음극으로 전자가 이동함) 외부 회로에서는 전기장에 의해 구동됩니다(참조: 그림 15.8). 외부 힘의 본질.외부 힘의 성격은 다양할 수 있습니다. 발전소 발전기에서 외부 힘은 움직이는 도체의 전자에 자기장으로 인해 작용하는 힘입니다. 볼타 전지와 같은 갈바니 전지에서는 화학적 힘이 작용합니다. 볼타 전지는 황산 용액에 담긴 아연과 구리 전극으로 구성됩니다. 화학적 힘으로 인해 아연이 산에 용해됩니다. 양전하를 띤 아연 이온이 용액 속으로 들어가고 아연 전극 자체가 음전하를 띠게 됩니다. (구리는 황산에 거의 용해되지 않습니다.) 아연과 구리 전극 사이에 전위차가 나타나며, 이는 폐쇄된 전기 회로의 전류를 결정합니다. 기전력.외부 힘의 작용은 다음과 같은 중요한 물리량을 특징으로 합니다. 기전력(약칭 EMF). 전류원의 기전력은 폐쇄 회로를 따라 전하를 이 크기만큼 이동할 때 외부 힘에 의해 수행된 작업의 비율과 같습니다. 요금:
기전력은 전압과 마찬가지로 볼트로 표시됩니다. 회로의 어느 부분에서나 기전력에 관해 이야기할 수도 있습니다. 이는 전체 회로 전체가 아니라 특정 영역에서만 외부 힘(단일 전하를 이동시키는 작업)의 특정 작업입니다. 갈바니 전지의 기전력요소 내부의 단일 양전하를 한 극에서 다른 극으로 이동할 때 외부 힘이 작용하는 양과 수치적으로 동일한 양입니다. 외부 힘은 잠재력이 없고 그 작용은 전하의 궤적 모양에 따라 달라지기 때문에 외부 힘의 작용은 전위차를 통해 표현될 수 없습니다. 예를 들어, 소스 외부의 전류 소스 단자 사이에서 전하를 이동할 때 외부 힘의 작용은 0입니다. 이제 EMF가 무엇인지 알았습니다. 배터리에 1.5V가 표시되면 이는 배터리의 한 극에서 다른 극으로 1C의 전하를 이동할 때 외부 힘(이 경우 화학 물질)이 1.5J의 일을 한다는 의미입니다. 외부 힘이 작용하지 않는 경우, 즉 EMF가 없는 경우 폐쇄 회로에는 직류가 존재할 수 없습니다.
도체의 병렬 및 직렬 연결
전기 회로에 두 개의 백열등을 부하(전류 소비자)로 포함시켜 보겠습니다. 각 램프는 특정 저항을 갖고 동일한 저항을 가진 도체로 교체할 수 있습니다.
직렬 연결
저항을 직렬로 연결한 전기 회로 매개변수 계산:
1. 회로의 모든 직렬 연결된 부분의 전류 세기는 동일합니다. 
2. 직렬로 연결된 여러 섹션으로 구성된 회로의 전압은 각 섹션의 전압의 합과 같습니다. 
3. 직렬로 연결된 여러 섹션으로 구성된 회로의 저항은 각 섹션의 저항의 합과 같습니다. 
4. 직렬로 연결된 부분으로 구성된 회로에서 전류의 일은 개별 부분의 일의 합과 같습니다
A = A1 + A2 5. 직렬로 연결된 섹션으로 구성된 회로의 전류 전력은 개별 섹션의 전력의 합과 같습니다.
병렬 연결
저항을 병렬로 연결한 전기 회로 매개변수 계산:
1. 회로의 분기되지 않은 부분의 전류 강도는 모든 병렬 연결된 부분의 전류 강도의 합과 같습니다.
3. 저항을 병렬로 연결할 때 저항의 역수 값이 추가됩니다.
(R - 도체 저항, 1/R - 도체의 전기 전도도)
회로에 두 개의 저항만 병렬로 연결하면 영형:
(병렬 연결의 경우 회로의 총 저항은 포함된 저항 중 작은 것보다 작습니다.)
4. 병렬 연결된 섹션으로 구성된 회로에서 전류의 작업은 개별 섹션의 작업 합계와 같습니다. A=A1+A2 5. 병렬 연결된 섹션으로 구성된 회로의 전류 전력은 개별 섹션의 전력의 합과 같습니다. 피=P1+P2
두 개의 저항의 경우: 즉 저항이 클수록 포함되는 전류는 줄어듭니다.
줄-렌츠 법칙은 이 법칙에 따라 회로 내 전류의 열 효과를 결정할 수 있는 물리적 법칙입니다. 
, 여기서 I는 회로의 전류, R은 저항, t는 시간입니다. 이 공식은 갈바니 전지(배터리), 저항기, 전류계 등의 회로를 만들어 계산되었습니다. 온도계가 삽입된 액체에 저항기를 담그고 온도를 측정했습니다. 이것이 그들이 법칙을 도출하고 역사에 영원히 새겨 넣은 방법이지만, 실험 없이도 동일한 법칙을 도출하는 것이 가능했습니다.
U=A/q A=U*q=U*I*t=I^2*R*t 하지만 그럼에도 불구하고 이 분들에게 존경과 찬사를 보냅니다.
줄 렌츠(Joule Lenz)의 법칙은 전류가 통과할 때 유한한 저항을 갖는 전기 회로의 한 부분에서 방출되는 열의 양을 결정합니다. 전제조건은 사슬의 이 부분에서 화학적 변형이 없어야 한다는 사실입니다.
전류의 작용
전류가 한 일은 도체를 따라 전하를 이동할 때 전기장이 한 일의 양을 보여줍니다.
I = q/t ..... 및..... U = A/q라는 두 가지 공식을 알면 전류 작업을 계산하는 공식을 도출할 수 있습니다. 
전류의 일은 전류 세기와 전압, 전류가 회로에 흐르는 시간의 곱과 같습니다.
전류의 일을 측정하는 SI 단위는 [A] = 1 J = 1A입니다. 비. 씨
배우면 유용할 것입니다!전류 작업을 계산할 때 시스템 외부 다중 전류 작업 단위인 1kWh(킬로와트시)가 사용되는 경우가 많습니다.
1kWh = ..........W.s = 3,600,000J
각 아파트에는 소비되는 전기량을 계산하기 위해 다양한 가전 제품을 켤 때 일정 기간 동안 수행되는 전류의 작업을 보여주는 특수 전기 계량기가 설치됩니다. 이 미터는 "kWh" 단위로 전류(전기 소비량) 작업을 표시합니다.
소비되는 전기 비용을 계산하는 방법을 배워야합니다! 교과서 122페이지(52항)의 문제풀이를 잘 이해하고 있습니다!
전력
전류의 전력은 단위 시간당 전류가 행한 일을 나타내며 이 일이 행해진 시간에 행해진 일의 비율과 같습니다.
(기계공학의 힘은 일반적으로 문자로 표시됩니다. N, 전기 공학 - 편지 아르 자형) 왜냐하면 A = IUT, 전류의 전력은 다음과 같습니다.
또는 
SI 시스템의 전류 전력 단위:
[P] = 1W(와트) = 1A.B
키르히호프의 법칙 – 전기 회로에서 전류와 전압이 어떻게 관련되는지 보여주는 규칙입니다.이 규칙은 1845년 구스타프 키르히호프(Gustav Kirchhoff)에 의해 공식화되었습니다. 문헌에서는 키르히호프의 법칙(Kirchhoff's Law)이라고 불리는 경우가 많지만 이는 사실이 아닙니다. 자연의 법칙이 아니라 일정한 자기장을 갖는 맥스웰의 세 번째 방정식에서 파생되었기 때문입니다. 그러나 여전히 이름이 더 친숙하므로 문헌에서 관례적으로 키르히호프의 법칙이라고 부르겠습니다.
키르히호프의 제1법칙 – 노드에서 수렴하는 전류의 합은 0과 같습니다.
그것을 알아 봅시다. 노드는 가지를 연결하는 지점입니다. 분기는 노드 사이의 체인 섹션입니다. 그림은 전류 i가 노드에 들어가고 전류 i 1 및 i 2가 노드에서 나가는 것을 보여줍니다. 우리는 노드에 들어가는 전류에 더하기 기호가 있고 노드에서 나오는 전류에 빼기 기호 i-i 1 -i 2 =0이 있다는 점을 고려하여 첫 번째 키르히호프 법칙에 대한 표현식을 구성합니다. 전류 i는 두 개의 더 작은 전류로 확산되는 것처럼 보이며 전류 i 1 및 i 2 i=i 1 +i 2 의 합과 같습니다. 그러나 예를 들어 현재 i 2가 노드에 들어가면 현재 I는 i=i 1 -i 2로 정의됩니다. 방정식을 작성할 때 부호를 고려하는 것이 중요합니다.
키르히호프의 제1법칙은 전기 보존 법칙의 결과입니다. 특정 시간 동안 노드에 도달하는 전하는 동일한 시간 간격 동안 노드를 떠나는 전하와 같습니다. 노드의 전하는 축적되지 않고 사라지지 않습니다.
키르히호프의 제2법칙 – 폐쇄 회로에서 작용하는 EMF의 대수적 합은 이 회로의 전압 강하의 대수적 합과 같습니다.
전압은 전류와 저항의 곱으로 표현됩니다(옴의 법칙에 따라).
이 법에는 적용에 대한 자체 규칙도 있습니다. 먼저 화살표를 사용하여 윤곽선의 이동 방향을 설정해야 합니다. 그런 다음 그에 따라 EMF와 전압을 합산하여 값이 바이패스 방향과 일치하면 플러스 기호를 사용하고 일치하지 않으면 마이너스 기호를 사용합니다. 우리 계획에 대해 Kirchhoff의 제2법칙에 따라 방정식을 만들어 보겠습니다. 우리는 화살표를 보면 E 2와 E 3이 방향으로 일치하여 더하기 기호를 의미하고 E 1은 반대 방향으로 향하므로 빼기 기호를 의미합니다. 이제 전압을 살펴보면 전류 I 1은 화살표 방향으로 일치하고 전류 I 2와 I 3은 반대 방향으로 향합니다. 따라서:
-이자형 1 +E 2 +E 3 =나 1 아르 자형 1 -나 2 아르 자형 2 -나 3 아르 자형 3
Kirchhoff의 법칙에 따라 교류 정현파 전류 회로를 분석하는 방법이 작성되었습니다. 루프 전류법은 키르히호프 제2법칙을 적용한 방법과 키르히호프 제1법칙을 적용한 노드 전위법이다.
전류는 전하의 방향에 따라 정렬된 이동입니다. 전류의 방향은 양전하의 이동 방향으로 간주됩니다.
도체를 통한 전류 통과에는 다음 작업이 수반됩니다.
* 자기(모든 도체에서 관찰됨)
* 열(초전도체를 제외한 모든 도체에서 관찰됨)
* 화학물질(전해질에서 관찰됨)
어떤 환경에서든 전류가 발생하고 유지되려면 두 가지 조건이 충족되어야 합니다.
* 환경에 무료 전하가 존재함
* 환경에 전기장 생성.
자유 전하의 방향성 이동을 생성하려면 매체의 전기장이 필요합니다. 알려진 바와 같이, 강도 E의 전기장 내 전하 q는 힘 F = q* E에 의해 작용하며, 이로 인해 자유 전하가 전기장의 방향으로 이동하게 됩니다. 도체에 전기장이 존재한다는 신호는 도체의 두 지점 사이에 0이 아닌 전위차가 존재한다는 것입니다.
그러나 전기력은 전류를 오랫동안 유지할 수 없습니다. 일정 시간이 지난 후 전하의 방향성 이동으로 인해 도체 끝의 전위가 균등화되고 결과적으로 전기장이 사라집니다.
전기 회로에서 전류를 유지하려면 전하는 쿨롱 힘 외에 비전기적인 힘(외부 힘)을 받아야 합니다.
외력을 발생시켜 회로의 전위차를 유지하고 각종 에너지를 전기에너지로 변환시키는 장치를 전류원이라 한다.
폐쇄 회로에 전류가 존재하려면 전류원을 포함해야 합니다.
주요특징
1. 전류 강도 - I, 측정 단위 - 1A(암페어).
전류 강도는 단위 시간당 도체 단면을 통해 흐르는 전하와 동일한 양입니다.
I = Dq/Dt.
이 공식은 전류 강도와 방향이 시간이 지나도 변하지 않는 직류에 유효합니다. 전류의 강도와 방향이 시간이 지남에 따라 변하는 경우 이러한 전류를 교류라고 합니다.
AC의 경우:
I = 한계 Dq/Dt,
Dt - 0
저것들. I = q", 여기서 q"는 전하의 시간 미분입니다.
2. 전류 밀도 - j, 측정 단위 - 1 A/m2.
전류 밀도는 도체의 단위 단면을 통해 흐르는 전류의 강도와 동일한 값입니다.
j = I/S.
3. 전류원의 기전력 - EMF. (e), 측정 단위는 1V(Volt)입니다. Emf는 전기 회로를 따라 단일 양전하를 이동할 때 외부 힘에 의해 수행되는 작업과 동일한 물리량입니다.
e = Ast./q .
4. 도체 저항 - R, 측정 단위 - 1Ω.
진공 상태에서 전기장의 영향으로 자유 전하는 가속되어 움직입니다. 물질에서는 평균적으로 균일하게 움직입니다. 에너지의 일부는 충돌 중에 물질 입자에 제공됩니다.
이론에 따르면 전하의 규칙적인 이동 에너지는 결정 격자의 왜곡에 의해 소멸됩니다. 전기 저항의 특성에 따라 다음과 같습니다.
R = r*l/S ,
어디
l - 도체 길이,
S - 단면적,
r은 물질의 저항률이라고 불리는 비례 계수입니다.
이 공식은 경험에 의해 잘 확인되었습니다.
전류에서 이동하는 전하와 도체 입자의 상호 작용은 입자의 혼란스러운 움직임에 따라 달라집니다. 지휘자의 온도에. 다음과 같이 알려져 있습니다.
r = r0(1 + at) ,
R = R0(1 + at) .
계수 a를 온도 저항 계수라고 합니다.
a = (R - R0)/R0*t .
화학적으로 순수한 금속의 경우 a > 0이고 1/273 K-1과 같습니다. 합금의 경우 온도 계수는 덜 중요합니다. 금속에 대한 r(t) 의존성은 선형입니다.
1911년에 절대 영도에 가까운 온도에서 일부 금속의 저항이 갑자기 0으로 떨어지는 초전도 현상이 발견되었습니다.
일부 물질(예: 전해질 및 반도체)의 경우 온도가 증가함에 따라 저항률이 감소하는데, 이는 자유 전하 농도의 증가로 설명됩니다.
저항률의 역수를 전기 전도도라고 합니다.
s = 1/r.
5. 전압 - U, 측정 단위 - 1V.
전압은 단일 양전하를 이동할 때 외부 힘과 전기 힘이 수행한 작업과 동일한 물리량입니다.
U = (Ast.+ Ael.)/q.
Ast./q = e이고 Ael./q = f1-f2이므로
U = e + (f1 - f2) .
외부 세력. 기전력과 전압.
외부 힘은 정전기장의 힘과 본질적으로 다른 힘입니다.
이러한 힘은 화학적 공정, 불균일한 매체에서 전류 캐리어의 확산, 시간에 따라 변하는 자기장에 의해 생성된 전기장(정전기장은 아님) 등에 의해 발생할 수 있습니다.
EMF는 전기 회로를 따라 단일 양전하를 이동할 때 외부 힘에 의해 수행되는 작업과 동일한 물리량입니다.
ε = А st./q 측정 단위 - 1V(볼트)
전압은 단일 양전하를 이동할 때 외부 힘과 전기 힘이 수행한 작업과 동일한 물리량입니다.
U = (A st. + A el.)/q 측정 단위 - 1V
전기 회로. 체인의 동종 및 이종 섹션.
체인의 동종 및 이종 섹션
회로의 동종 부분은 외부 힘이 작용하지 않는 회로 부분입니다(전류 소스 없음).
회로의 비균질 부분은 전류 소스가 있는 회로 부분입니다.
전기 회로
전기 회로. 회로의 외부 및 내부 섹션, 전압 강하.
전기 회로- 전류 흐름, 전자기 프로세스를 위한 장치, 요소 세트.
전기 회로는 외부와 내부의 두 부분으로 나눌 수 있습니다.
외부 섹션 또는 외부 회로는 하나 이상의 전기 에너지 수신기, 연결 와이어 및 이 회로에 포함된 다양한 보조 장치로 구성됩니다.
내부 섹션 또는 내부 회로는 소스 자체입니다.
전력 감소- 도체에 활성 저항이 있기 때문에 전류가 흐르는 도체를 따라 전압이 점진적으로 감소합니다.
도체 저항
저항은 도체 l의 길이에 비례하고 단면적 S에 반비례하는 값입니다.
도체의 저항이 클수록 전류 전도가 더 나빠지고, 반대로 도체의 저항이 낮을수록 전류가 이 도체를 통과하기가 더 쉬워집니다.
도체의 전기 저항 ρ [Ohm*m] ρ=RS/l R = ρ*l/S
회로 섹션과 폐쇄 회로에 대한 옴의 법칙
전기 회로 섹션에 대한 옴의 법칙 - 전기 회로 섹션의 전류 강도는 전압에 정비례하고 섹션의 저항에 반비례합니다.
완전한 전기 회로에 대한 옴의 법칙 - 전기 회로의 전류 강도는 소스의 EMF에 정비례하고 회로의 전체 저항(외부 저항과 내부 저항의 합)에 반비례합니다.
나는 = ε / (R + r). 여기서 R은 회로 외부 부분의 저항이고,
r - 내부 저항.
에너지 소비자의 직렬 연결
직렬 연결에서 도체는 I=const, U=U 1 +U 2 +U 3 +…+U n 및 R=R 1 +R 2 +R 3으로 직렬로 연결됩니다. +…+Rn
전류 소스의 병렬 연결.
전류의 일
전류 A의 일은 이동한 전하 Q의 값과 전압 U의 곱과 같습니다.
A=Q*U [A]=J, [U]=B, [Q]=Cl, [t]=c.
왜냐하면 I=Q/t, => Q=I*t, 즉 A=I*U*t를 의미합니다.
체인의 한 부분에 대한 옴의 법칙에 따르면 I=U/R, U=I*R
A=I*U*T => A=U 2 *t/R(병렬 연결에 편리) => A=I 2 *R*t(직렬 연결에 편리)
빛의 본질.
빛의 성질 - 파도
17 세기 Christiaan Huygens: 1) 회절 - 장애물 주변의 빛이 휘어지는 현상 2) 간섭 - 파동 추가.
19 세기- 맥스웰의 이론(빛의 속도는 전자기파의 특별한 경우입니다.) - 전자기 이론 진공에서 전자기파의 전파 속도는 3*10 8 m/s이며 진공에서 빛의 속도와 같습니다. 299,000km/초
17 세기 O. Roemer는 천문학적 방법을 사용하여 약 214.3km/s의 빛의 속도를 얻었습니다.
19 세기. 빛의 물리적 속도는 약 313,000km/s
빛의 성질 - 양자.
기원전 약 500년 피타고라스: 빛은 입자의 흐름이다.
17세기 아이작 뉴턴도 같은 이론을 고수했습니다. Carpuscula (라틴어에서) – 입자.
뉴턴의 카르푸스 이론: 1) 빛의 직선 전파 2) 반사 법칙 3) 물체로부터 그림자 형성
19. 하인리히 헤르츠(Heinrich Hertz)는 광전 효과 현상을 발견했습니다.
20 세기.빛은 듀얼자연 - 입자파가 있다 이중성: 전파 중 - 파동처럼, 방출 및 흡수 중 - 입자 흐름처럼.
람다 파장과 뉴 주파수 사이의 관계
람다 = s/nu s - 진공에서의 빛의 속도 [m/s] 람다 [m] nu [Hz]
반사의 법칙
1. 광선의 입사점에서 재구성된 입사 광선, 반사 광선 및 두 매체 사이의 경계면에 수직인 광선은 동일한 평면에 있습니다.
2반사각 γ는 입사각 α와 같습니다. γ = α
정반사 - 거칠기가 람다보다 작고 확산 거칠기가 람다와 비슷한 경우
빛의 확산 반사. 빛의 정반사.
빛 굴절의 법칙.
빛 굴절의 법칙: 입사광선과 굴절광선, 그리고 광선의 입사점에서 복원된 두 매체 사이의 경계면에 대한 수직선은 동일한 평면에 있습니다. 굴절각 γ의 사인에 대한 입사각 α의 사인의 비율은 주어진 두 매체에 대해 일정한 값입니다.
상수 값 n은 첫 번째 매질에 대한 두 번째 매질의 상대 굴절률이라고 합니다. 진공에 대한 매질의 굴절률을 절대 굴절률이라고 합니다.
두 매체의 상대 굴절률은 절대 굴절률의 비율과 같습니다.
굴절률의 물리적 의미는 첫 번째 매질에서의 파동 전파 속도 υ 1 대 두 번째 매질에서의 파동 전파 속도 υ 2의 비율입니다.
26에서 나오는 빛의 성질.
파동 간섭– 이것은 응집파가 중첩되는 현상입니다. 모든 성격의 파동(기계적, 전자기적 등)의 특성
간섭성 파는 동일한 주파수와 일정한 위상차를 갖는 소스에서 방출되는 파동입니다.
응집성 파동이 공간의 어느 지점에 중첩되면 이 지점의 진동(변위) 진폭은 소스에서 문제의 지점까지의 거리 차이에 따라 달라집니다. 이 거리 차이를 스트로크 차이라고 합니다.
응집성 파동을 중첩할 때 두 가지 제한적인 경우가 가능합니다.
최대 조건:
어디 
파동 경로 차이는 파장의 정수(즉, 짝수의 반파장)와 같습니다.
이 경우 고려 중인 지점의 파동은 동일한 위상으로 도착하여 서로를 강화합니다. 이 지점의 진동 진폭은 최대이고 진폭의 두 배와 같습니다.
최소 조건:
, 어디
파동 경로 차이는 반파장 길이의 홀수와 같습니다.
파동은 역위상으로 문제의 지점에 도착하여 서로 상쇄됩니다.
주어진 지점의 진동 진폭은 0입니다.
간섭파(파 간섭)가 중첩되어 간섭 무늬가 형성됩니다.
파동 간섭으로 인해 각 지점의 진동 진폭은 시간이 지나도 변하지 않고 일정하게 유지됩니다.
비일관성 파동이 중첩되면 간섭무늬가 생기지 않습니다. 각 지점의 진동 진폭은 시간이 지남에 따라 변합니다.
빛의 간섭
1802년 영국의 물리학자 토머스 영(Thomas Young)은 빛의 간섭을 관찰하는 실험을 했습니다.
토마스 영의 경험
슬릿 A를 통해(슬릿 B와 C를 통해) 하나의 광원에서 두 개의 광선이 형성된 다음 광선이 스크린 E에 떨어졌습니다. 슬릿 B와 C의 광선이 간섭성이 있기 때문에 스크린에서 간섭 패턴을 관찰할 수 있습니다. 밝은 줄무늬와 어두운 줄무늬가 번갈아 나타납니다.
밝은 줄무늬 - 파도가 서로를 강화합니다(최대 조건이 충족됨).
어두운 줄무늬 - 파도가 역위상으로 추가되어 서로 상쇄됩니다(최소 조건).
Young의 실험에서 단색 광원(단일 파장)을 사용한 경우 화면에서는 특정 색상의 밝은 줄무늬와 어두운 줄무늬만 관찰되었습니다.
광원이 백색광을 생성하는 경우(즉, 구성이 복잡함) 화면의 밝은 줄무늬 영역에서 무지개 줄무늬가 관찰되었습니다. 무지개빛은 최대값과 최소값의 조건이 파장에 따라 달라진다는 사실로 설명되었습니다.
박막의 간섭
간섭 현상은 다음과 같이 관찰될 수 있습니다.
기름 유출, 등유 또는 비누 방울 중에 액체 표면에 무지개 얼룩이 생깁니다.
필름의 두께는 빛의 파장보다 커야 합니다.
실험을 통해 영은 처음으로 빛의 파장을 측정할 수 있었습니다.
실험 결과, 정 교수는 빛에도 파동성이 있음을 증명했다.
간섭 적용:
- 간섭계 – 빛의 파장을 측정하는 장치
- 광학 코팅(광학 기기에서 빛이 렌즈를 통과할 때 빛 손실은 최대 50%) - 모든 유리 부품은 유리보다 약간 낮은 굴절률을 갖는 얇은 필름으로 덮여 있습니다. 간섭 최대값과 최소값이 재분배되고 광 손실이 줄어듭니다.
26에서 나오는 빛의 성질.
빛의 회절
회절- 이는 모든 종류의 파동에 있어서 파동과정에 내재된 현상입니다.
빛의 회절- 좁은 슬릿, 작은 구멍을 통과할 때 또는 작은 장애물을 통과할 때 광선이 직선 전파에서 벗어나는 현상입니다.
빛의 회절 현상은 빛이 파동성을 가지고 있음을 증명합니다.
회절을 관찰하려면 다음을 수행할 수 있습니다.
아주 작은 구멍을 통해 광원의 빛을 통과시키거나 구멍에서 먼 거리에 스크린을 배치합니다. 그런 다음 밝고 어두운 동심원 고리의 복잡한 패턴이 화면에서 관찰됩니다.
- 또는 얇은 와이어에 빛을 비추면 화면에 밝고 어두운 줄무늬가 관찰되고 흰색 빛의 경우 무지개 줄무늬가 관찰됩니다.
회절 격자
빛의 파장을 측정하는 광학기기이다.
회절 격자는 불투명한 공간으로 구분된 수많은 매우 좁은 슬릿의 집합입니다.
단색파가 격자에 떨어지는 경우. 그런 다음 슬릿(2차 소스)이 응집성 파동을 생성합니다. 수집 렌즈는 그릴 뒤에 배치되고 그 뒤에 스크린이 배치됩니다. 격자의 다양한 슬릿에서 나오는 빛의 간섭으로 인해 최대값과 최소값 시스템이 화면에 관찰됩니다.
인접한 슬릿의 가장자리에서 파동 사이의 경로 차이는 세그먼트 AC의 길이와 같습니다. 이 세그먼트에 정수 개의 파장이 포함되어 있으면 모든 슬릿의 파동이 서로 강화됩니다. 백색광을 사용할 때 모든 최대값(중앙을 제외하고)은 무지개색을 띕니다.
따라서 최대 조건은 다음과 같습니다.
여기서 k는 회절 스펙트럼의 차수(또는 수)입니다.
격자에 더 많은 선이 적용되면 회절 스펙트럼이 서로 더 멀어지고 화면의 각 선 너비가 작아지므로 최대값이 별도의 선으로 표시됩니다. 그레이팅의 분해능이 증가합니다.
격자의 단위 길이당 선이 많을수록 파장 측정의 정확도가 높아집니다.
빛의 편광
파동 편파
횡파의 특성은 편파입니다.
편파는 모든 입자가 동일한 평면에서 진동하는 횡파입니다.
빛의 편광
전기석 실험은 광파의 횡단 특성을 증명합니다.
전기석 결정체는 대칭축을 지닌 투명한 녹색 광물입니다.
기존 광원에서 나오는 광선에는 광파의 전파 방향에 수직인 모든 가능한 방향에서 전기장 강도 E와 자기 유도 B의 벡터에 변동이 있습니다. 이러한 파도를 자연파라고 합니다.
빛이 전기석 결정을 통과하면 편광됩니다.
편광에서 강도 벡터 E의 진동은 결정의 대칭축과 일치하는 한 평면에서만 발생합니다.
첫 번째 결정(편광판) 뒤에 두 번째 전기석 결정(분석기)을 배치하면 전기석을 통과한 후 빛의 편광이 감지됩니다.
두 결정의 축 방향이 동일하면 광선은 두 결정을 모두 통과하며 결정에 의한 빛의 부분 흡수로 인해 약간 약해집니다.
편광판과 그 뒤에 있는 분석기의 작동 방식:
두 번째 결정이 회전하기 시작하면, 즉 첫 번째 결정에 비해 두 번째 결정의 대칭 축 위치를 이동하면 두 결정의 대칭 축 위치가 서로 수직이 될 때 빔이 점차적으로 나가고 완전히 나옵니다.
편광 적용:
두 장의 폴라로이드를 사용하여 지속적으로 조절 가능한 조명
- 사진 촬영 시 눈부심 소멸용(광원과 반사면 사이에 폴라로이드를 놓아 눈부심을 소멸)
다가오는 자동차의 헤드라이트에서 눈부심을 제거합니다.
폴라로이드, 편광 필터는 광학 선형 편광판의 주요 유형 중 하나입니다. 두 개의 투명판(필름) 사이에 기계적 손상과 습기로부터 보호하기 위해 밀봉된 얇은 편광필름입니다.
분산
삼각 프리즘을 통과하는 백색광선은 편향될 뿐만 아니라 성분색광선으로 분해됩니다.
이 현상은 아이작 뉴턴이 일련의 실험을 통해 발견했습니다.
뉴턴의 실험
백색광을 스펙트럼으로 분해한 경험:
또는 
뉴턴은 작은 구멍을 통해 햇빛 광선을 유리 프리즘에 비추었습니다.
프리즘에 부딪히면 빔이 굴절되어 반대편 벽에 무지개 색상이 번갈아 나타나는 길쭉한 이미지, 즉 스펙트럼이 제공되었습니다.
백색광 합성(생산) 경험:
첫째, 뉴턴은 햇빛을 프리즘에 비췄습니다. 그런 다음 집광 렌즈를 사용하여 프리즘에서 나오는 유색 광선을 수집 한 뉴턴은 유색 줄무늬 대신 흰색 벽에 구멍이있는 흰색 이미지를 받았습니다.
뉴턴의 결론:
프리즘은 빛을 변화시키지 않고 단지 여러 요소로 분해합니다.
- 색상이 다른 광선은 굴절 정도가 다릅니다. 보라색 광선은 가장 강하게 굴절되고 빨간색 광선은 덜 강하게 굴절됩니다.
굴절률이 낮은 빨간색 빛이 가장 빠르고, 보라색 빛이 가장 작기 때문에 프리즘이 빛을 분해합니다.
빛의 굴절률이 색상에 미치는 영향을 분산이라고 합니다.
문구를 기억하세요. 단어의 첫 글자는 스펙트럼의 색상 순서를 나타냅니다.
"모든 사냥꾼은 꿩이 어디에 있는지 알고 싶어합니다."
백색광 스펙트럼:
결론:
프리즘은 빛을 분해합니다.
- 백색광은 복합적이다(복합)
- 보라색 광선은 빨간색 광선보다 더 강하게 굴절됩니다.
광선의 색상은 진동 주파수에 따라 결정됩니다.
한 매체에서 다른 매체로 이동할 때 빛의 속도와 파장은 변하지만 색상을 결정하는 주파수는 일정하게 유지됩니다.
백색광 범위의 경계와 그 구성요소는 일반적으로 진공에서의 파장으로 특징지어집니다.
백색광은 380~760nm 길이의 파장 집합입니다.
분산 현상은 어디에서 관찰할 수 있나요?
빛이 프리즘을 통과하면
- 잔디 위나 무지개가 형성될 때 대기와 같은 물방울의 빛 굴절
-안개 속의 등불 주변.
어떤 물체의 색깔을 어떻게 설명할 수 있나요?
백서는 그 위에 떨어지는 다양한 색상의 모든 광선을 반사합니다.
- 빨간색 물체는 빨간색 광선만 반사하고 다른 색 광선은 흡수합니다.
-
눈은 물체에서 반사된 특정 파장의 광선을 감지하여 물체의 색상을 감지합니다.
스펙트럼 분석은 전자기 방사선, 음파, 기본 입자의 질량 및 에너지 분포의 스펙트럼을 포함하여 물질과 방사선의 상호 작용 스펙트럼 연구를 기반으로 물체 구성의 질적 및 정량적 결정을 위한 일련의 방법입니다. , 등.
전류 및 그 존재 조건.
전류는 도체 내 자유 전하의 질서 있고 방향성 있는 움직임입니다.
직류는 시간이 지나도 특성이 변하지 않는 전류입니다.
전류의 존재 조건
어떤 환경에서든 전류가 발생하고 유지되려면 두 가지 조건이 충족되어야 합니다.
- 환경에 무료 전기요금이 존재함
- 환경에 전기장이 생성됩니다.
서로 다른 환경에서 전류의 운반자는 서로 다른 하전 입자입니다.
전류 강도 I는 단위 시간당 도체 단면을 통과하는 전하 Q를 특성화하는 스칼라 수량입니다. Q=q*N I=Q/t
전류는 암페어 단위로 측정되고 전하는 쿨롱 단위로 측정됩니다. I=[A], Q=[Cl]
전류 밀도 – j 벡터 수량 j V q, 단위 S 섹션당 전류 강도를 표시합니다.
j=I/S 단면 단면적 S 단면. 평방 미터로 측정
다양한 환경에서 전류의 운반자는 다음과 같습니다. 다른 하전 입자.
매체의 전기장이 필요합니다.무료 요금의 방향성 있는 움직임을 생성합니다. 알려진 바와 같이, 강도의 전기장에서 전하 q에 대해 이자형강제 행위 에프=q* 이자형,이는 자유 전하가 전기장의 방향으로 이동하게 만듭니다. 도체에 전기장이 존재한다는 신호는 도체의 두 지점 사이에 0이 아닌 전위차가 존재한다는 것입니다.
그러나 전기력은 전류를 오랫동안 유지할 수 없습니다. 일정 시간이 지난 후 전하의 방향성 이동으로 인해 도체 끝의 전위가 균등화되고 결과적으로 전기장이 사라집니다.
전기 회로에서 전류를 유지하려면쿨롱 힘 이외의 힘은 혐의에 따라 행동해야 합니다. 비전기적자연(외부 힘).
외력을 발생시켜 회로의 전위차를 유지하고 각종 에너지를 전기에너지로 변환시키는 장치를 전류원이라 한다.
폐쇄 회로에 전류가 존재하려면 전류원을 포함해야 합니다.
주요 특징:
1. 전류 강도 - I, 측정 단위 - 1A(암페어).
전류 강도는 단위 시간당 도체 단면을 통해 흐르는 전하와 동일한 양입니다.
공식 (1)은 다음에 유효합니다. 직류,현재 강도와 그 방향은 시간이 지나도 변하지 않습니다. 현재 강도와 방향이 시간이 지남에 따라 변하는 경우 이러한 전류를 호출합니다. 변수.
AC의 경우:
I = 한계 Dq/Dt , (*)
Dt - 0
저것들. I = q", 여기서 q"는 전하의 시간 미분입니다.
2. 전류 밀도 - j, 측정 단위 - 1 A/m 2.
전류 밀도는 도체의 단위 단면을 통해 흐르는 전류의 강도와 동일한 값입니다.
3. 전류원의 기전력 - EMF. (e), 측정 단위는 1V(Volt)입니다. Emf는 전기 회로를 따라 단일 양전하를 이동할 때 외부 힘에 의해 수행되는 작업과 동일한 물리량입니다.
e = A st. /q.(3)
4. 도체 저항 - R, 측정 단위 - 1 Ohm.
진공 상태에서 전기장의 영향으로 자유 전하는 가속되어 움직입니다. 물질에서는 평균적으로 균일하게 움직입니다. 에너지의 일부는 충돌 중에 물질 입자에 제공됩니다.
이론에 따르면 전하의 규칙적인 이동 에너지는 결정 격자의 왜곡에 의해 소멸됩니다. 전기 저항의 특성에 따라 다음과 같습니다.
l - 도체 길이,
S - 단면적,
r은 물질의 저항률이라고 불리는 비례 계수입니다.
이 공식은 경험에 의해 잘 확인되었습니다.
전류에서 이동하는 전하와 도체 입자의 상호 작용은 입자의 혼란스러운 움직임에 따라 달라집니다. 지휘자의 온도에. 다음과 같이 알려져 있습니다.
r = r 0 (1 + a t) , (5)
R = R 0 (1 + at) . (6).
계수 a를 온도 저항 계수라고 합니다.
a = (R - R 0)/R 0 *t.
화학적으로 순수한 금속의 경우 a > 0이고 1/273 K -1과 같습니다. 합금의 경우 온도 계수는 덜 중요합니다. 금속에 대한 r(t) 의존성은 선형입니다.
1911년에 이 현상이 발견되었습니다. 초전도성, 이는 절대 영도에 가까운 온도에서 일부 금속의 저항이 갑자기 0으로 떨어지는 사실로 구성됩니다.
일부 물질(예: 전해질 및 반도체)의 경우 온도가 증가함에 따라 저항률이 감소하는데, 이는 자유 전하 농도의 증가로 설명됩니다.
저항률의 역수를 전기 전도도라고 합니다.
5. 전압 - U, 측정 단위 - 1V.
전압은 단일 양전하를 이동할 때 외부 힘과 전기 힘이 수행한 작업과 동일한 물리량입니다.
U = (A st. + A el.)/q .(8)
A st부터. /q = e, 그리고 Ael. /q = f 1 -f 2, 그런 다음
U = e + (f 1 - f 2) .(9)
2. DC 전류의 법칙:
전기. 현재 강도. 회로 섹션에 대한 옴의 법칙. 도체 저항. 도체의 직렬 및 병렬 연결. 기전력. 완전한 회로에 대한 옴의 법칙. 일과 현재의 힘.
모든 전하의 움직임을 호출합니다. 전기 충격. 전자는 금속에서 자유롭게 이동할 수 있고, 이온은 전도성 용액에서 자유롭게 이동할 수 있으며, 전자와 이온은 모두 기체에서 이동 상태로 존재할 수 있습니다.
일반적으로 전류의 방향은 양극 입자의 이동 방향으로 간주되므로 금속에서는 이 방향이 전자의 이동 방향과 반대입니다.
전류 밀도- 전류선에 수직인 단위 표면을 통해 단위 시간당 통과하는 전하의 양. 이 값은 j로 표시되며 다음과 같이 계산됩니다.
여기서 n은 전하를 띤 입자의 농도, e는 각 입자의 전하, v는 입자의 속도입니다.
현재 강도 i- 도체의 전체 단면을 통해 단위 시간당 통과하는 전하량. dt 시간 동안 전하 dq가 도체의 전체 단면을 통과하면
그렇지 않은 경우 전류 강도는 도체 섹션의 전체 표면에 대한 전류 밀도를 통합하여 구합니다. 전류 측정 단위는 암페어(Ampere)입니다. 도체의 상태(온도 등)가 안정적이면 끝 부분에 가해지는 전압과 발생하는 전류 사이에 명확한 관계가 있습니다. 그것은이라고 옴의 법칙다음과 같이 작성되었습니다.
아르 자형- 전기 저항물질의 유형과 기하학적 치수에 따라 도체. 도체에는 1V의 전압에서 1A의 전류가 발생하는 단위 저항이 있습니다. 이 저항 단위를 옴이라고 합니다.
미분 형태의 옴의 법칙:
여기서 j는 전류 밀도, E는 전계 강도, s는 전도도입니다. 이 항목에서 옴의 법칙에는 동일한 지점에서 필드의 상태를 특징짓는 양이 포함되어 있습니다.
구별하다 직렬 및 병렬지휘자 연결.
직렬 연결에서는 회로의 모든 부분에 흐르는 전류가 동일하며 회로 끝의 전압은 모든 부분의 전압의 대수적 합으로 추가됩니다.
도체가 병렬로 연결되면 전압은 일정하게 유지되고 전류는 모든 분기를 통해 흐르는 전류의 합입니다. 이 경우 저항의 역수 값이 추가됩니다.
직류를 얻으려면 전기 회로의 전하는 정전기장의 힘이 아닌 다른 힘의 영향을 받아야 합니다. 그들 불리는 외부 세력.
우리가 고려한다면 완전한 전기 회로, 여기에는 이러한 제3자 세력의 행동이 포함되어야 하며 내부저항전류 소스 r. 이 경우 완전한 회로에 대한 옴의 법칙다음과 같은 형식을 취합니다.
E는 소스의 기전력(EMF)입니다. 전압과 동일한 단위로 측정됩니다. 양(R+r)은 때때로 다음과 같이 불립니다. 회로 임피던스.
공식화하자 키르호프의 법칙:
첫 번째 규칙:하나의 분기점에서 수렴하는 회로 섹션의 전류 강도의 대수적 합은 0과 같습니다.
두 번째 규칙:모든 폐쇄 회로의 경우 모든 전압 강하의 합은 이 회로의 모든 EMF의 합과 같습니다.
현재 전력은 공식을 사용하여 계산됩니다.
P=UI=I 2 R=U 2 /R.
줄-렌츠 법칙.전류의 일(전류의 열 효과) A=Q=UIt=I 2 Rt=U 2 t/R.
금속의 전자 전도성. 초전도성. 전해질 용액 및 용융물의 전류. 전기분해의 법칙. 가스의 전류. 독립 및 비독립 카테고리. 플라즈마의 개념. 진공 상태의 전류. 전자 방출. 다이오드. 음극선 관.
금속의 전류는 움직임이다 전자, 금속 이온은 전하 이동에 참여하지 않습니다. 즉, 금속에는 금속 주위를 이동할 수 있는 전자가 있습니다. 그들은 이름을 얻었습니다 전도 전자. 금속의 양전하는 결정 격자를 형성하는 이온입니다. 외부 필드가 없으면 금속의 전자는 격자 이온과 충돌하면서 혼란스럽게 움직입니다. 외부 전기장의 영향으로 전자는 이전의 혼란스러운 변동에 겹쳐서 규칙적인 움직임을 시작합니다. 규칙적인 이동 과정에서 전자는 여전히 결정 격자의 이온과 충돌합니다. 이것이 전기저항의 원인이 됩니다.
금속의 고전 전자 이론에서는 전자의 움직임이 고전 역학의 법칙을 따른다고 가정합니다. 전자끼리의 상호작용은 무시되고, 전자와 이온의 상호작용은 충돌로만 감소됩니다. 전도 전자는 분자 물리학의 이상적인 원자 가스와 유사한 전자 가스로 간주된다고 말할 수 있습니다. 이러한 기체의 자유도 1당 평균 운동 에너지는 kT/2이고 자유 전자는 3개의 자유도를 갖기 때문에
mv 2 t /2=3kT/2,
여기서 v 2 t는 열 운동 속도의 제곱의 평균값입니다.
각 전자는 eE와 동일한 힘에 의해 작용하고 그 결과 가속도 eE/m을 얻습니다. 자유 주행이 끝날 때의 속도는 다음과 같습니다.
여기서 t는 충돌 사이의 평균 시간입니다.
전자는 균일하게 가속되어 움직이기 때문에 평균 속도는 최대 속도의 절반과 같습니다.
충돌 사이의 평균 시간은 평균 속도에 대한 평균 자유 경로의 비율입니다.
일반적으로 규칙적인 운동의 속도는 열 속도보다 훨씬 낮기 때문에 규칙적인 운동의 속도는 무시되었습니다.
마지막으로, 우리는
v c =eEL/(2mv t).
vc와 E 사이의 비례 계수는 다음과 같습니다. 전자 이동성.
고전적인 가스 전자 이론을 사용하면 옴의 법칙, 줄-렌츠 법칙 및 기타 현상과 같은 많은 법칙을 설명할 수 있지만 이 이론은 예를 들어 다음과 같은 현상을 설명할 수 없습니다. 초전도성:
특정 온도에서 일부 물질의 저항률은 갑자기 거의 0으로 감소합니다. 이 저항은 매우 작아서 일단 초전도체에 전류가 여기되면 전류원 없이 오랫동안 존재하게 됩니다. 급격한 저항 변화에도 불구하고 초전도체의 다른 특성(열전도도, 열용량 등)은 변하지 않거나 거의 변하지 않습니다.
금속에서 이러한 현상을 설명하는 보다 정확한 방법은 다음을 사용하는 접근 방식입니다. 양자통계.
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