Электропроводность и закон Ома.

Cила тока, текущего по однородному участку цепи, пропорциональна падению напряжения на этом участке: I ~ U или , где проводимость проводника.

Величина, обратная проводимости – сопротивление проводника R:

(20)

Сопротивление зависит от формы, размеров и свойств материала, из которого он изготовлен.

(21)

Где удельное сопротивление; l – длина проводника; S – площадь его поперечного сечения.

Удельная электрическая проводимость(электропроводность)проводника - величина обратная его удельному сопротивлению:

(22)

Зависимость удельного сопротивления проводника от термодинамической температуры носит линейный характер. При низких температурах наблюдается отступление от линейной зависимости. Рис а) иллюстрирует эту зависимость для идеально чистых металлов, а рис б) – для реальных металлов. У реальных металлов при температуре Т=0^о наблюдается остаточное сопротивление, зависящее от чистоты материала и наличия механических напряжений в образце.

Сверхпроводимость – явление, заключающееся в том, что вблизи температуры абсолютного нуля сопротивление проводника при некоторой характерной для данного вещества температуре скачкообразно уменьшается до нуля рис . При Т = Т_к , и = ∞ .

Например, при температуре Т=1,14 К алюминий переходит в сверхпроводящее состояние, для урана Т= 1,3 К, а для ртути - Т = 4,12 К. Явление сверхпроводимости используется для получения сильного магнитного поля в приборостроении, ЭВМ и т.д.

Типы симметрии и виды кристаллических решёток. Решётки Браве.

При описании симметрии любого кристалла используется фундаментальное понятие решетки Бравэ, которое характеризует периодическую структуру, образуемую повторяющимися элементами кристалла. Решеткой Бравэ называется множество точек в пространстве с радиус-векторами R_n = n₁a₁ + n₂a₂ +n₃a₃, где a₁, a₂, a₃ – тройка линейно независимых векторов, называемых основными векторами решетки, В зависимости от отношения величин и взаимной ориентации основных трансляций a₁, a₂, a₃ получаются решетки, отличающиеся друг от друга по своей симметрии. Математически доказано, что всего существует 14 типов таких различных по симметрии трансляционных решеток.

Сколько атомов содержится в элементарной ячейке плотноупакованной гексагональной структуры?

Рассмотрим одну элементарную ячейку (на рисунке слева, только границы ячейки проведены не совсем корректно - они должны идти через центры внешних атомов).

В вершинах находятся 12 атомов (по 6 в каждом основании), но каждый атом в вершине принадлежит сразу 6-ти ячейкам.

Два атома распологаются на гранях (в центре оснований), каждый из них принадлежит двум ячейкам.

3 атома (средний слой) полностью находятся внутри ячейки.

Итого на каждую элементарную ячейку приходятся N1=12/6+2/2+3=6 атомов.

Билет 20