Img00076

80

2.6.    Jednostką konduktywności w układzie międzynarodowym SI jest [S/m] lub [1/n-m], Często jeszcze wyraża się konduktywność w dawniej obowiązujących jednostkach [m/H-mm²]. Relację między nimi łatwo obliczyć

lm/Q-mm² = lS-m/10'⁶m² = 10⁶S/m = 1 MS/m

Do określania własności materiałów oporowych wygodniejsze jest posługiwanie się pojęciem rezystywności p, będącej odwrotnością konduktywności

p = 1/y    (2.6-1)

Jednostką rezystywności w układzie SI jest [Q- m]. Relacja do dawniej używanej jednostki [n-mm²/m] wynika z przeliczenia

1 Q-mm²/m = 1 Q- 10“⁶m²/m = 10'⁶ Q-m = 1 p Q m

2.7.    Prędkość ruchu termicznego elektronów jest wiele rzędów wielkości większa od prędkości unoszenia. Dopóki w przewodniku nie pojawi się pole elektryczne, elektrony poruszają się chaotycznie we wszystkich kierunkach. Gdy pojawia się pole elektryczne, elektrony zaczynają się powoli przemieszczać w kierunku przeciwnym do kierunku sił pola. Ten powolny, uporządkowany ruch elektronów (zwany często dryfem) z prędkością unoszenia, wywołany polem elektrycznym, nie ma praktycznie wpływu na ruch cieplny cząstek.

Wzrost temperatury metalu powiększa intensywność ruchów cieplnych, zarówno elektronów swobodnych, jak i jonów w siatce krystalicznej. Rośnie zatem, przy niezmiennym polu elektrycznym, liczba zderzeń elektronów swobodnych z jonami siatki krystalicznej w jednostce czasu. W wyniku tego rosną opory dla uporządkowanego przepływu elektronów wzdłuż przewodu - ruchliwość elektronów maleje, I ich prędkość unoszenia się zmniejsza. Przy niezmiennym napięciu U, przyłożonym I do metalu z zewnętrznego źródła, maleje prąd /, przepływający przez przewodnik, I co jest równoważne wzrostowi rezystancji R metalu. Tak więc ze wzrostem tempe-l ratury metalu rośnie jego rezystancja.

Kwantowa teoria dała stałego

2.8.    Klasyczna teoria elektronowa przewodnictwa elektrycznego metali jest teoriąI bardzo uproszczoną. Traktowanie gazu elektronowego jako gazu doskonałego jest I dużym przybliżeniem i prowadzi do trudności interpretacyjnych wielu obserwowa- I nych zjawisk. Klasyczna teoria elektronowa za pomocą metod elementarnych pozwala objaśniać mechanizmy tylko nielicznych zjawisk zachodzących w metalach. Braki i trudności klasycznej teorii przewodnictwa elektronowego metali zostały usunięte w kwantowej teorii metali.

Rozwój mechaniki kwantowej spowodował powstanie kwantowej teorii ciała stałego, pozwalającej głębiej i jednolicie wytłumaczyć elektryczne, optyczne i inne własności metali, dielektryków i półprzewodników.

to

^w» tę^M

ene

zen

nak

I

mog

ener

talac

istot

maci

2.9.

czny< elekti w me wśróc w jed