О происхождении электрического заряда — страница 2

  • Просмотров 297
  • Скачиваний 22
  • Размер файла 18
    Кб

счет электрического поля, W = mе(vs + u ) 2/2 - кинетическая энергия электрона проводимости в проводе после прохождения разности потенциалов deltaU, z - электрическая проводимость провода, t11 = 1с. Для электрического тока в идеализированном проводе имеются соотношения: I = j S = neu/(2l) = deltaU z ( 2 ) Здесь е – электрический заряд электрона, j - объемная плотность тока, I - сила тока в проводе, n - количество электронов проводимости в нем, u/2 - средняя

скорость движения электрона в идеализированном проводе под действием поля (u - максимальное значение скорости, vs >> u ), l - длина провода, S - площадь поперечного сечения его. 1.3. Из соотношений (1) с учетом нулевого вклада в ток проводимости члена ±mеvsu, отражающего тепловые флюктуации, вытекает, что deltaU пропорциональна u. Это дает основу для перевода электрических параметров в механические. Используя метод размерностей, для

идеализированного провода, нагруженного на активное сопротивление R11 = 1 ом, представим параметр deltaU и другие в следующем виде: Delta U = luR11/(2l11u11) ( 3 ) z = s S/l = nel11/l 2 Здесь s ~ ne/Sl - удельная электрическая проводимость идеализированного провода, u11 - стандарт скорости. При фиксированном значении тока в проводе разность потенциалов, приложенная к нему, пропорциональна электрическому сопротивлению (ЭС) провода. Поэтому будем выражать

параметр deltaU в единицах ЭС. Считая, что R11 = bu11, где b - безразмерный коэффициент, переходим к системе DS1, в которой электрический заряд имеет размерность времени, потенциал - размерность скорости. Мощность электрического тока, текущего через идеализированный провод, равна P = (deltaU ) 2z = b 2neu 2/(4l11) = deltaU I ( 4 ) Итак можно видеть, что несмотря на нелинейную зависимость ЭС от длины идеализированного провода, мощность, рассеиваемая в проводе

от его длины не зависит при фиксированном значении силы тока, текущего через провод. 1.4. Идеализированный провод, в котором отсутствует активное ЭС, не отличается по своим свойствам от вакуумного диода. Речь идет о процессах коллективного ускорения электронов в пределах длины их свободного пробега. Используя закон “трех вторых”, запишем для такого случая (СИ): I = j S = 40SU 3/2(2e/me)1/2/(9l 2) ( 5 ) Здесь ε0 – электрическая постоянная, |е| =

1.60217653(14)·10 - 19. Отметим, что параметр l 2 в (5) характеризует величину вакуумной электрической проводимости, что соответствует z = f (l)). В любом источнике тока можно выделить устройство, имеющее подобие вакуумного диода, которое определяет величину внутреннего вакуумного сопротивления этого источника. Поэтому обнаружение нелинейных явлений не является простым делом. Реально при протекании постоянного тока по проводу имеет место