СПРОСИ ПРОФИ
👍
0
👎 016

Как объяснить

Почему с ростом температуры сопротивление металлического проводника возрастает?
В учебнике не нашёл.
физика обучение     #1   29 ноя 2013 18:45   Увидели: 7 клиентов, 4 специалиста   Ответить
👍
0
👎 0
1. возрастает интенсивность рассеивания (число столкновений) носителей зарядов при повышении температуры;
2. изменяется их концентрация при нагревании проводника.
👍
0
👎 0
Что значит "1. возрастает интенсивность рассеивания (число столкновений) носителей зарядов при повышении температуры;"?
Почему. возрастает интенсивность рассеивания (число столкновений) носителей зарядов при повышении температуры?;
Почему ИНТЕНСИВНОСТ РАССЕЯНИЯ приводит к росту сопротивления?
Можно более конкретно, физика — наука точная.
И концентрация уменьшается?
Заранее благодарен!
  #3   29 ноя 2013 19:56   Ответить
👍
+1
👎 1
УПРОЩЕННАЯ МОДЕЛЬ
Если проводник металлический и металл в твердом состоянии, то структура металла — кристаллическая решетка. В узлах ионы. Между узлами свободно движутся электроны.
Ионы колеблются относительно положения равновесия. Амплитуда колебаний зависит от температуры. Чем выше температура, тем больший объем проводника занят колеблющимися ионами и тем вероятнее столкновение электрона с ионом.
Если до столкновения электрон смещался в сторону действия внешнего поля, то после столкновения его скорость изменится.
Кроме того, часть кинетической энергии электрона будет передано иону, что приведет к увеличению амплитуды его колебаний. Внешне это проявляется как рост температуры проводника.
-----------
Примечания.
1. В действительности соотношение между размерами ионов и расстояниями между узлами таково, что беспрепятственное движение свободных электронов с токи зрения классических представлений необъяснимы. Ионы находятся очень близко друг к другу.
2. Внутри идеального проводника поля нет. Но закон Ома применим к реальным проводникам, внутри которых поле присутствует.
3. Предлагаемая модель качественно объясняет зависимость сопротивления от температуры и нагрев проводника при прохождении тока. Но с ее помощью рассчитать удельное объемное сопротивление металла невозможно.
👍
+1
👎 1
"Ионы колеблются относительно положения равновесия. Амплитуда колебаний зависит от температуры. Чем выше температура, тем больший объем проводника занят колеблющимися ионами и тем вероятнее столкновение электрона с ионом"
Такая ошибочная трактовка явления до сих пор живёт в школе. даже видел красочные плакаты.
Сравните скорости свободных электронов и узлов решётки, это пуля и пьяный медведь. Такой медведь не увеличивает площадь сечения.

"2. Внутри идеального проводника поля нет. Но закон Ома применим к реальным проводникам, внутри которых поле присутствует."
Причём здесь это? Не электростатика!

зависимость объясняется иначе...
👍
0
👎 0
Цель этого форума — объяснить что-то ученику.
Владимир Александрович, Если у Вас есть другие доступные школьнику объяснения, самое время поделиться.
👍
+1
👎 1
Представьте, что идет снег. На земле лежит таз. Будет таз находится в покое или быстро и хаотически перемещаться по земле, количество снега попадающего в таз совершенно не изменится. Так почему должна увеличится вероятность столкновения иона и электрона?
👍
0
👎 0
Здесь несколько другая модель (возможно не точная) Рассмотрим случай, когда идет Ваш снег и над землей левитирует большой шар. Если он колеблется так, что его максимальная скорость намного больше скорости частиц снега, то в первом приближении снежинки можно считать неподвижными. Тогда понятно, что количество снежинок, столкнувшихся с шаром существенно зависит от амплитуды его колебаний.
👍
+1
👎 1
Учители не слышали о феноменолгическом подходе Друде-Лоренца.
С ростом температуры увеличивается скорость электронов, уменьшается ВРЕМЯ свободного пробега, когда он набирает скорость дрейфа
А тазики и шарики здесь не причём.
👍
0
👎 0
Решаем не физико-теоретическую задачу, а задачу объяснения ученику. Мы не знаем, знаком-ли ученик с молекулярной физикой. Не исключаю, что нет. Поэтому остановился на простейшей модели, которая объясняет рост сопротивления при возрастании температуры.
Попробуйте донести теорию Друде до ученика.
Эта тема открыта учеником, который просит помощи. Вопрос не тривиальный. Адресуйтесь к ученику. Вы хотите отправить его к трудам Друде?
Я отправляю ученика к учебнику Мякишева (наиболее авторитетный учебник для школьника)
👍
0
👎 0
Мягенько уходит автор от объяснения механизма зависимости сопротивления от температуры.
👍
0
👎 0
Поэтому пришлось нарыть доступное объяснение в других местах
👍
0
👎 0
Совершенно безграмотная фраза.
Почему увеличивается число столкновений?
Почему при этом уменьшается скорость?
А Вы хвалите учебник!
👍
0
👎 0
Владимир Александрович
1. Я указываю на недостатки учебника. Но этот учебник считается одним из лучших для школьников.
2. Если Вам не нравится мое объяснение, объясните Вы.
Смысл этой ветки — дать объяснение ученикам.
👍
+1
👎 1
Ну что ж, повторюсь.
С ростом температуры увеличивается скорость электронов (Ек=3/2kТ), при неизменности длины свободного пробега уменьшается ВРЕМЯ свободного пробега. После рассеяния электрона на узле решётки сорость направленного движения обнулятся. И скорость дрейфа может быть подсчитана по законам механики V=0.5eE/m * t где t-время свободного пробега.
👍
0
👎 0
Спасибо. Будем надеяться, что ученику это помогло
👍
0
👎 0
По поводу изменения концентрации.
Вопрос был по поводу сопротивления металлов.
Есть случаи, когда концентрация свободных носителей заряда существенно зависит от температуры. Это — легированные полупроводники, например, германий.
Мне кажется ученик имел в виду металлы используемые в технике в качестве проводников.
В них практически все электроны, которые в уединенных атомах находятся на внешней электронной оболочке, уже являются свободными и участвуют в проводимости.

Задайте свой вопрос по физике
профессионалам

Сейчас онлайн 75 репетиторов по физике
Получите ответ профи быстро и бесплатно

Другие вопросы на эту тему:

👍
+6
👎 698

Ошибки в учебнике физики   98 ответов

Всё школьное детство я имела по физике твёрдую двойку. И всё время мне казалось, что одни слова в учебнике противоречат другим. Сейчас мне 59 лет, но периодически во мне просыпается детское недоумение. Конкретно: на лабораторных рычажных весах я взвесила предмет и получила результат — 10 г. Что я узнала вес или массу предмета?
Мне всегда казалось, что вес, а граммы не из системы СИ. Если измерен вес, то почему учитель говорит, что это число надо…
👍
−1
👎 -11

Как решить эту задачу ?   1 ответ

два проводника соединены параллельно. сила тока в первом проводнике 0.5 А , во втором-0.3 А . напряжение на участке 120 В . определить силу тока на всем участке цепи и полное сопротивление участка .
  23 янв 2014 09:06  
👍
+2
👎 232
  30 окт 2013 14:44  
👍
+2
👎 21

Электромагнитная индукция   1 ответ

Ток величиной I проходит по прямому тонкому проводнику. Прямоугольный контур ABCD находится в плоскости чертежа и движется от проводника. Сторона АВ параллельна проводнику. AB=2a, AD=2b. Сопротивление контура — R.
http://106.r.photoshare.ru/01063/00a259a8ddbbb8757c954d2beb23b121a95bd35d.jpg
Чему равна сила тока, проходящего через контур, в момент, когда центр контура — точка О — находится на расстоянии r от проводника? Магнитным полем, создаваемым контуром, пренебречь.

(выражение, зависящее от a,b,r,v,I,R)
  27 июн 2013 00:41  
👍
+1
👎 18

Простой вопрос не дает покоя   8 ответов

В учебнике встретил такую фразу: "Ускорением материальной точке (a) в момент времени t называется производная мгновенной скорости, рассматриваемая как функция времени".
Вопрос: почему для материальной точки берется производная мгновенной скорости, а не просто производная скорости? Или я что-то не понимаю?
Прошу помощи, учителя по физике уже 2 года в школе нет!
  06 мар 2013 03:15  
👍
0
👎 010

Вопрос об электрических столбах.не могу понять...   10 ответов

в учебнике написано:
" На столбе имеется 4 провода,один из которых нейтральный.Напряжение между нейтр.проводом(0) и остальными тремя(1-3) =220В. Если к одному столбу подключены эл.цепи 3-х жилищ,то один из проводов от каждого жилища подсоединяется к нейтральному проводу,а второй- к одному из трёх. При таком подключении U в сети каждой квартиры будет = 220В. В случае же подключения сети квартиры к 1 и 2,ко 2 и 3 или к 1 и 3 проводам столба…
  01 дек 2011 23:27  
ASK.PROFI.RU © 2020-2021