🗊Презентация Ток проводимости в металлах, его характеристики и условия существования

1. Ток проводимости в металлах, его характеристики и условия существования. Электрический ток может быть распределен по сечению проводника неравномерно. Поэтому для детальной характеристики тока вводят вектор плотности тока Модуль плотности тока численно равен заряду, переносимому через единичную площадку, расположенную в данной точке перпендикулярно направлению движения носителей, за единицу времени

1. Ток проводимости в металлах, его характеристики и условия существования. Если обозначить через скорость упорядоченного движения (скорость дрейфа) носителей зарядов, то - объемные плотности положительного и отрицательного зарядов. Плотность тока и сила тока связаны соотношением:

1. Ток проводимости в металлах, его характеристики и условия существования. Поле вектора можно изобразить графически с помощью линий тока, которые проводятся так же как и линии напряженности

2. Уравнение неразрывности и условие существования постоянного тока Представим себе в некоторой проводящей среде, где течет ток, замкнутую поверхность Для замкнутых поверхностей положительной нормалью считается внешняя нормаль, поэтому интеграл представляет собой силу тока, проходящего через поверхность , т. е. заряд, выходящий за единицу времени наружу из объема , охваченного поверхностью

2. Уравнение неразрывности и условие существования постоянного тока Из закона сохранения заряда следует, что этот интеграл равен убыли заряда в единицу времени внутри объема Т.е. Данное равенство называется уравнением неразрывности (непрерывности) для эл. тока. В случае стационарного тока так как

2. Уравнение неразрывности и условие существования постоянного тока Преобразуем уравнение: Воспользовавшись теоремой Остроградского – Гаусса:

2. Уравнение неразрывности и условие существования постоянного тока уравнение неразрывности - уравнение неразрывности для эл. тока в дифференциальной форме. Для постоянного тока - условие существования постоянного тока

2. Уравнение неразрывности и условие существования постоянного тока Уравнение означает, что в случае постоянного тока поле вектора не имеет источников: линии тока нигде не начинаются и нигде не заканчиваются, т. е. они замкнуты.

Дивергенция ? Дивергенция — это линейный дифференциальный оператор на векторном поле, характеризующий поток данного поля через поверхность достаточно малой (в условиях конкретной задачи) окрестности каждой внутренней точки области определения поля. С точки зрения физики дивергенция векторного поля является показателем того, в какой степени данная точка пространства (точнее достаточно малая окрестность точки) является источником или стоком этого поля: F ˃0 – точка поля является источником; F ˂0 – точка поля является стоком; F =0 – стоков и источников нет, либо они компенсируют друг друга. Простым схематическим примером может служить озеро (для простоты – постоянной единичной глубины со всюду горизонтальной скоростью течения воды, не зависящей от глубины, давая, таким образом, двумерное векторное поле на двумерном пространстве). В такой модели родники, бьющие из дна озера будут давать положительную дивергенцию поля скоростей течения, а подводные стоки (пещеры, куда вода утекает) – отрицательную дивергенцию.