Elektrostatik maydon.. Электростатика. Электр зарядининг сақланиш қонуни

Ом қонунининг тушунтирилиши. Бу тушунтиришнинг физикавий моҳиятини аниқлаш ва ҳисоблашларни соддалаштириш учун барча электронларнинг иккита кетма-кет тўқнашишлар орасидаги эркин югуриш вақти бирдай деб фараз қиламиз. Сўнгра электрон ҳар бир тўқнашишда тўплаган энергиясининг ҳаммасини панжарага беради ва шунинг учун тўқнашишдан сўнг ўз ҳаракатини бошланғич тезликсиз бошлайди, деб ҳисоблаймиз.
кучланганликли электр майдон таъсирида металлда ҳосил бўладиган ток зичлиги ни қуйидагича ҳисоблаймиз:
, (147.2)
бу ерда – ўтказувчанлик электронларининг концентрацияси, – электроннинг заряди, – электронларнинг тартибли ҳаракати ўртача тезлиги (дрейф тезлиги).
Ҳар бир электронга га тенг куч таъсир қилади ва электрон тезланиш олади. Шунинг учун эркин югуриш охирида электроннинг тезлиги қуйидагига тенг бўлади:

Тўқнашишлар орасида электрон текис тезланувчан ҳаракатлангани учун тезликнинг ўртача қиймати унинг максимал қийматининг ярмига тенг:
.
Дрейф тезлиги майдоннинг кучланганлигига пропорционал. Шунинг учун
(147.3)
деб олиш мумкин, бунда катталик га боғлиқ бўлмайди ва у электронларнинг ҳаракатчанлиги деб аталади. Бу катталик кучланганлиги бирга тенг бўлган майдонда дрейф тезлигига тенг. Агар тезликни м/сек ларда, майдон кучланганлигини В/м ларда ўлчасак, ҳаракатчанлик м²/В·сек ларда ифодаланади.
Аслида, албатта, эркин югуриш вақти барча электронлар учун бирдай эмас. Ҳисоблариинг кўрсатишича, бу ҳол назарда тутилса, электронларнинг ҳаракатчанлиги ифодаси шундай бўлади:
, (147.4)
бу ерда – бутун электронлар мажмуининг эркин югуриш ўртача вақти. нинг топилган қийматини (147.2) ифодага қўйсак,
. (147.5)
Кўриниб турибдики, ток зичлиги майдоннинг кучланганлиги га пропорционал экан, бу эса Ом қонуни билан ифодаланади. Солиштирма электр ўтказувчанликнинг ифодаси учун қуйидаги келиб чиқади:
. (147-6)
Бу ифода ўтказувчанлик электронларининг концентрацияси қанча катта ва эркин югуриш вақти қанча катта бўлса, электр ўтказувчанлик шунча катта бўлишини кўрсатади. Бу тушунарли, чунки қанча катта бўлса, электронларнинг тартибли ҳаракати учун тўқнашишлар шунча кам бўлади.
Эркин югуриш вақти тақсимоти назарда тутилса, солиштирма электр ўтказувчанлик қуйидаги формула билан фойдаланади:
. (147.6а)