Уй температурасида газ молекулаларининг (атомларининг)
ургача квадратик тезликлари
секундига бир неча юз метр,
яъни
1 0
й
с м ‘
1
сек
тартибидаги катталиклардан иборат булади.
Демак, электронлар иссиклик даракатининг тезликлари уй
температурасида
1 0
’’см/сек
тартибидаги катталикда булади.
Электронларнинг тартибсиз иссицлик даракати бирор йуна
лишда электр зарядларнинг кучишига сабаб булмайди ва, де
мак, электр токни вужудга келтирмайди. Агар бирор ташци
манба ёрдамида металл ичида бирор йуналишли электр май
дон досил цилинса, бу майдон таъсирида электронлар
v
цу
шимча йуналган даракат тезлиги оладилар. Электронларнинг
бу йуналган даракати заряднинг кучишига ва, демак, электр
токнинг досил булишига сабаб булади. Бундай жуда кичик
тезликли кучма даракат дам гоят катта зичликдаги токларни
вужудга келтириши мумкин эканлигини курсатиш осон.
Электронлар йуналган даракатининг уртача тезлигини
v
билан белгилаймиз. У долда тезлик йуналишига тик булган
бирлик сиртдан вацт бирлигида утувчи электронлар сони
n0v
га тенг булади.
Хар бир электрон
е
зарядни олиб утгани ту
файли, бирлик сиртдан вацт бирлигида олиб утиладиган заряд
га тенг булган
i
ток зичлиги цуйидагига тенг булади:
i
=
en0v .
(3)
v
йуналган даракат тезлиги катталиги тартибини цуйидаги
KoiiKpei маълумотлардан фойдаланиб аницлаймиз: утказгичдан
а
о , п п
C G S B
ток кучи бирлиги
I
1 0 0 ----г =а 3 - 1 0 ” ------------------------------- - -------
СМ?
СМ*
зичликдаги ток утаётган булсин. Электроннинг
v
йуналган
даракат тезлиги ток зичлиги билан (3) ифодага кура
муносабат билан богланган. Электрон заряди е = 4,8-10
10
CGSE,
металлнинг дажм бирлигидаги
эркин электронлар сони
N
п0
(1) ифодага кура —
8
га тенгдир. Одатдаги металл утказ
гичларнинг молекуляр огирлиги бир неча ун тартибидаги кат
талик булади,
масалан,
миснинг
молекуляр
огирлиги
ц = 64
г/м оль,
металларнинг
8
зичлиги купинча 10 дан ош.
майди. Бундан
v
учун цуйидаги тартибдаги катталикни досил
циламиз:
j:
^
З-юи.60
см
1
П_ ясл<
V ~ т ё =
6-1023.ю .4,8 -1 0—10
с ё к ^ =
сёк ’
Шундай цилиб, электронларнинг ток утаётган металлдаги
кучма даракат тезлиги
v
гоят кичик эканлигини ва уй темпе
ратурасида бу тезлик электронларнинг тартибсиз иссицлик
даракати тезлиги и дан анча кичик булишини курамиз.
Энди
i
ток зичлигини электронларнинг кучиш даракатини
вужудга келтираётган
электр майдоннинг
Е
кучланганлиги
билан боглаймиз.
Е
кучланганликли электр майдон булганда дар бир элек-
тронга / =
еЕ
куч таъсир этади. Электроннинг заряди манфий
булгани сабабли бу куч
Е
га царама-царши томонга йуналган
булади. Шу куч таъсирида дар бир электрон узининг эркин
югуриши давомида
/
еЕ
w
= — = —
/д\
m m
тезланиш олади. Майдон
кучланганлиги доимий булса, элек
троннинг тезланиши дам доимий булади ва у текис тезланув-
чан даракат цилади. Бироц (4) даракат тенгламаси электрон
нинг
-фацат иккит а кет ма-кет т уцнаш иши оралигидагина
т$гри булади.
Туцнашиш пайтида электронга одатда
f — еЕ
кучга нисба
тан анча катта булган зарб кучи таъсир этиб, бунинг натижа
сида электрон даракатининг йуналганлиги бузилади. Шундай
цилиб, туцнашишдан бевосита кейин куп сондаги электронлар
учун йуналган даракат тезлиги уртача нолга тенг булади. Эр
кин югуриш
йулининг охирида электрон
v t
йуналган даракат
тезлиги олади, унинг бу тезлиги
w
тезланиш билан икки туц
нашиш орасидаги т вацтнинг купайтмасига тенг булади:
(5)
Уртача эркин югуриш узунлиги X ни электронларнинг уртача
тезлигига булиб, барча электронлар учун уртача югуриш вац-
ти -с ни топамиз. Токнинг одатдаги зичликларида ва одатдаги
температураларда кучиш даракатининг тезлиги электронлар
нинг тартибсиз иссицлик даракати тезлиги
и
га нисбатан ж у
да кичик булгани учун биз биринчи
хил тезликни назарга
олмаслигимиз дамда
Г
а
деб ёзишимиз мумкин. т нинг бу цийматини (5) ифодага цуй-
сак, электронларнинг эркин югуриш
охиридаги
йуналган да
ракатининг уртача тезлиги
—
е Е
а
v t
= — • -=
(
6
)
т
U
эканини топамиз. Йуналган даракат тезлиги
v
нинг
эркин югу
риш вацти давомидаги урт ача циймат и
(туцнашишлар ора
сидаги даракатни текис тезланувчан деб дисоблаганимиз са
бабли) югуриш охиридаги
тезликнинг ярмига тенг булади:
1 -
1
еЕ
1
V -
2
V,
-
2
т
•
Шундай цилиб, электр майдон
таъсирида электронларнинг
тартибсиз даракатига уртача тезлиги электр майдоннинг
Е
кучланганлигига пропорционал булган йуналган даракат цу-
шилади. Кучма даракатнинг ана шу уртача тезлиги туфайли
металлда ток вужудга келади.
Бу токнинг зичлигини
v
учун досил цилинган (3) форму
ла! а цуйиб топамиз:
Do'stlaringiz bilan baham: