|
|
עמוד:122
פרק : 3 הולכה חשמלית בחומרים שונים פרק זה הוא פרק רשות . אנו ממליצים שתקרא אותו בעיון , אך הנושאים הנידונים בו אינם כלולים בבחינה . בפרק זה נחזור ונדון בכמה היבטים של ההולכה החשמלית , בעיקר מנקודת המבט המיקרוסקופית , או האטומית . בסעיפים 3 . 2 , 3 . 1 נדון במושגים צפיפות הזרם ומהירות סחיפה . הראשון הוא מושג מקרוסקופי , והשני — מיקרוסקופי . הם לא ישמשו אותנו כמעט בקורס זה , אך יש להם חשיבות בקורסים מתקדמים יותר . בסעיפים 3 . 8-3 . 3 נדון בהולכה חשמלית בחומרים שונים . 3 . 1 צפיפות הזרם איור 3 . 1 מתאר קטע של מוליך הנושא זרם 1 אורכו של הקטע הוא , £ < ושטח חתך הרוחב שלו A — בין קצותיו שורר מתח . V נתון כי הקטע הזה הוא חלק ממוליך אחיד , כלומר מוליך שתכונותיו ( ההתנגדות הסגולית , שטח החתך והטמפרטורה ) קבועות לכל אורכו . כשמוליך כזה נושא זרם , הפוטנציאל בו משתנה באופן לינארי . כלומר , אילו היינו בוחרים בקטע ארוך פי , 2 גם המתח בין קצותיו היה גדול פי ) . 2 זה נובע מהקשר V = IR ומהתלות של Lri R דוגמא לכך ראינו בשאלה הפתורה , בסעיף ( . 2 . 1 הפוטנציאל הוא , כזכור , האנרגיה הפוטנציאלית של יחידת מטען . כשהאנרגיה הפוטנציאלית גדלה באופן לינארי עם המרחק , פירוש הדבר שהשדה הגורם לאותה אנרגיה פוטנציאלית קבוע בגודלו . אנו כבר מכירים לפחות שתי דוגמאות לכך : האנרגיה הפוטנציאלית הכבידתית של גוף הנמצא סמוך לפני כדור הארץ פרופורציונית לגובה , ( £ / = mgh ) משום ששדה הכבידה מפעיל על הגוף כוח קבוע שאינו תלוי בגובה XF = mg ) דוגמא נוספת , קרובה יותר לענייננו , הם השדה והפוטנציאל באזור שבין לוחות מוליכים מקבילים , הטעונים במטענים הפוכי סימן . כזכור , השדה בין הלוחות קבוע , בעוד הפוטנציאל עולה באופן לינארי עם המרחק מהלוח השלילי : V = Ex ( ראה איור 4 . 10 ביחידה . ( 5 איור 3 . 1
|
|