ജനറൽ ഫിസിക്സ്. ലോഹങ്ങളിൽ വൈദ്യുത പ്രവാഹം

ക്ലാസ്: 11

പാഠത്തിനായുള്ള അവതരണം

തിരികെ മുന്നോട്ട്

ശ്രദ്ധ! സ്ലൈഡ് പ്രിവ്യൂ വിവരദായക ആവശ്യങ്ങൾക്ക് മാത്രമുള്ളതാണ്, അവതരണത്തിന്റെ മുഴുവൻ വ്യാപ്തിയും പ്രതിനിധീകരിക്കണമെന്നില്ല. നിങ്ങൾക്ക് ഈ ജോലിയിൽ താൽപ്പര്യമുണ്ടെങ്കിൽ, ദയവായി പൂർണ്ണ പതിപ്പ് ഡൗൺലോഡ് ചെയ്യുക.

പാഠത്തിന്റെ ലക്ഷ്യങ്ങൾ:

ലോഹങ്ങളിലെ വൈദ്യുത പ്രവാഹത്തിന്റെ ഭൗതിക സ്വഭാവം എന്ന ആശയം വെളിപ്പെടുത്തുന്നതിന്, ഇലക്ട്രോണിക് സിദ്ധാന്തത്തിന്റെ പരീക്ഷണാത്മക സ്ഥിരീകരണം;

പഠനത്തിന് കീഴിലുള്ള വിഷയത്തിൽ സ്വാഭാവിക ശാസ്ത്ര ആശയങ്ങളുടെ രൂപീകരണം തുടരുക

വൈജ്ഞാനിക താൽപ്പര്യം, വിദ്യാർത്ഥി പ്രവർത്തനം എന്നിവയുടെ രൂപീകരണത്തിന് വ്യവസ്ഥകൾ സൃഷ്ടിക്കുക

കഴിവുകളുടെ രൂപീകരണം;

ആശയവിനിമയ ആശയവിനിമയത്തിന്റെ രൂപീകരണം.

ഉപകരണം: ഇന്ററാക്ടീവ് കോംപ്ലക്സ് സ്മാർട്ട് ബോർഡ് നോട്ട്ബുക്ക്, കമ്പ്യൂട്ടറുകളുടെ ലോക്കൽ ഏരിയ നെറ്റ്‌വർക്ക്, ഇന്റർനെറ്റ്.

പാഠം പഠിപ്പിക്കുന്ന രീതി: സംയുക്തം.

പാഠത്തിന്റെ എപ്പിഗ്രാഫ്:

ശാസ്ത്രത്തെ കൂടുതൽ ആഴത്തിൽ മനസ്സിലാക്കാൻ ശ്രമിക്കുക,
ശാശ്വതമായ അറിവിനായി കൊതിക്കുന്നു.
ആദ്യത്തെ അറിവ് മാത്രമേ നിങ്ങളിൽ പ്രകാശം പരത്തുകയുള്ളൂ,
നിങ്ങൾക്കറിയാം: അറിവിന് പരിധിയില്ല.

ഫെർദോസി
(പേർഷ്യൻ, താജിക് കവി, 940-1030)

പാഠ പദ്ധതി.

I. സംഘാടന നിമിഷം

II. ഗ്രൂപ്പ് വർക്ക്

III. ഫലങ്ങളുടെ ചർച്ച, അവതരണത്തിന്റെ ഇൻസ്റ്റാളേഷൻ

IV. പ്രതിഫലനം

വി. ഗൃഹപാഠം

ക്ലാസുകൾക്കിടയിൽ

ഹലോ കൂട്ടുകാരെ! ഇരിക്കുക. ഇന്ന് ഞങ്ങൾ ഗ്രൂപ്പുകളായി പ്രവർത്തിക്കും.

ഗ്രൂപ്പുകൾക്കുള്ള ചുമതലകൾ:

I. ലോഹങ്ങളിലെ ചാർജുകളുടെ ഭൗതിക സ്വഭാവം.

II. കെ.റിക്കെയുടെ അനുഭവം.

III. സ്റ്റുവർട്ട്, ടോൾമാൻ എന്നിവരുടെ അനുഭവം. മണ്ടൽസ്റ്റാമിന്റെ അനുഭവം, പാപലെക്സി.

IV. ഡ്രൂഡ് സിദ്ധാന്തം.

V. ലോഹങ്ങളുടെ വോൾട്ട്-ആമ്പിയർ സ്വഭാവം. ഓമിന്റെ നിയമം.

VI. താപനിലയിൽ കണ്ടക്ടറുകളുടെ പ്രതിരോധത്തിന്റെ ആശ്രിതത്വം.

VII. സൂപ്പർകണ്ടക്റ്റിവിറ്റി.

1. ഒരു ബാഹ്യ വൈദ്യുത മണ്ഡലത്തിന്റെ സ്വാധീനത്തിൽ ഒരു വൈദ്യുത പ്രവാഹം നടത്താനുള്ള പദാർത്ഥങ്ങളുടെ കഴിവാണ് വൈദ്യുതചാലകത.

ചാർജുകളുടെ ഭൗതിക സ്വഭാവം അനുസരിച്ച് - വൈദ്യുത പ്രവാഹത്തിന്റെ വാഹകർ, വൈദ്യുതചാലകത ഇവയായി തിരിച്ചിരിക്കുന്നു:

എ) ഇലക്ട്രോണിക്

ബി) അയോണിക്

ബി) മിക്സഡ്.

2. നൽകിയിരിക്കുന്ന വ്യവസ്ഥകളിൽ ഓരോ പദാർത്ഥത്തിനും, പൊട്ടൻഷ്യൽ വ്യത്യാസത്തിൽ നിലവിലെ ശക്തിയുടെ ഒരു നിശ്ചിത ആശ്രിതത്വം സ്വഭാവമാണ്.

ഒരു പദാർത്ഥത്തിന്റെ പ്രതിരോധശേഷി അനുസരിച്ച്, അതിനെ വിഭജിക്കുന്നത് പതിവാണ്:

എ) കണ്ടക്ടർമാർ (പി< 10 -2 Ом*м)

ബി) ഡൈഇലക്‌ട്രിക്‌സ് (p\u003e 10 -8 Ohm * m)

സി) അർദ്ധചാലകങ്ങൾ (10 -2 Ohm * m> p> 10 -8 Ohm * m)

എന്നിരുന്നാലും, അത്തരമൊരു വിഭജനം സോപാധികമാണ്, കാരണം നിരവധി ഘടകങ്ങളുടെ (താപനം, വികിരണം, മാലിന്യങ്ങൾ) സ്വാധീനത്തിൽ, പദാർത്ഥങ്ങളുടെ പ്രതിരോധശേഷിയും അവയുടെ വോൾട്ട്-ആമ്പിയർ സ്വഭാവസവിശേഷതകളും മാറുന്നു, ചിലപ്പോൾ വളരെ പ്രാധാന്യമർഹിക്കുന്നു.

3. ലോഹങ്ങളിൽ സൗജന്യ ചാർജുകളുടെ വാഹകർ ഇലക്ട്രോണുകളാണ്. ക്ലാസിക്കൽ പരീക്ഷണങ്ങളിലൂടെ തെളിയിക്കപ്പെട്ട കെ.റിക്കെ (1901) - ജർമ്മൻ ഭൗതികശാസ്ത്രജ്ഞൻ; എൽ.ഐ. മണ്ടൽസ്റ്റാമും എൻ.ഡി.പാപലെക്സിയും (1913) - നമ്മുടെ സ്വഹാബികൾ; ടി. സ്റ്റുവർട്ട്, ആർ. ടോൾമാൻ (1916) - അമേരിക്കൻ ഭൗതികശാസ്ത്രജ്ഞർ.

കെ.റിക്കെയുടെ അനുഭവം

റിക്കെ മൂന്ന് പ്രീ-വെയ്റ്റഡ് സിലിണ്ടറുകൾ (രണ്ട് ചെമ്പ്, ഒരു അലുമിനിയം) മിനുക്കിയ അറ്റങ്ങൾ കൊണ്ട് മടക്കി, അങ്ങനെ അലുമിനിയം ഒന്ന് ചെമ്പിന്റെ ഇടയിലായി. തുടർന്ന് സിലിണ്ടറുകൾ ഒരു ഡിസി സർക്യൂട്ടുമായി ബന്ധിപ്പിച്ചു: വർഷത്തിൽ ഒരു വലിയ കറന്റ് അവയിലൂടെ കടന്നുപോയി. ആ സമയത്ത്, ഏകദേശം 3.5 ദശലക്ഷം സിക്ക് തുല്യമായ വൈദ്യുത ചാർജ് വൈദ്യുത സിലിണ്ടറുകളിലൂടെ കടന്നുപോയി. 0.03 മില്ലിഗ്രാം വരെ നടത്തിയ സിലിണ്ടറുകളുടെ ദ്വിതീയ ഇടപെടൽ, പരീക്ഷണത്തിന്റെ ഫലമായി സിലിണ്ടറുകളുടെ പിണ്ഡം മാറിയിട്ടില്ലെന്ന് കാണിച്ചു. ഒരു മൈക്രോസ്കോപ്പിന് കീഴിൽ കോൺടാക്റ്റിംഗ് അറ്റങ്ങൾ പരിശോധിക്കുമ്പോൾ, ലോഹങ്ങളുടെ നുഴഞ്ഞുകയറ്റത്തിന്റെ ചെറിയ അടയാളങ്ങൾ മാത്രമേ ഉള്ളൂവെന്ന് കണ്ടെത്തി, അത് ഖരവസ്തുക്കളിലെ ആറ്റങ്ങളുടെ സാധാരണ വ്യാപനത്തിന്റെ ഫലങ്ങളെ കവിയുന്നില്ല. ലോഹങ്ങളിലെ ചാർജ് കൈമാറ്റത്തിൽ അയോണുകൾ പങ്കെടുക്കുന്നില്ലെന്ന് പരീക്ഷണത്തിന്റെ ഫലങ്ങൾ സൂചിപ്പിച്ചു.

എൽ.ഐ. മണ്ടൽസ്റ്റാം

എൻ. പാപ്പാലെക്സി

L. I. Mandelstam, N. D. Papaleksi എന്നിവരുടെ അനുഭവം

റഷ്യൻ ശാസ്ത്രജ്ഞരായ എൽ.ഐ. മണ്ടൽസ്റ്റാം (1879-1949; റേഡിയോ ഫിസിസ്റ്റുകളുടെ സ്കൂളിന്റെ സ്ഥാപകൻ), എൻ.ഡി. പപലെക്സി (1880-1947; ഏറ്റവും വലിയ സോവിയറ്റ് ഭൗതികശാസ്ത്രജ്ഞൻ, അക്കാദമിഷ്യൻ, റേഡിയോ ഫിസിക്സ്, റേഡിയോ എഞ്ചിനീയറിംഗ് അക്കാദമിക്ക് കീഴിൽ ഓൾ-യൂണിയൻ സയന്റിഫിക് കൗൺസിൽ ചെയർമാൻ സോവിയറ്റ് യൂണിയന്റെ ശാസ്ത്രം) 1913-ൽ യഥാർത്ഥ അനുഭവം നൽകി. അവർ ഒരു വയർ കോയിൽ എടുത്ത് വ്യത്യസ്ത ദിശകളിലേക്ക് വളച്ചൊടിക്കാൻ തുടങ്ങി.

വിശ്രമിക്കുക, ഉദാഹരണത്തിന്, ഘടികാരദിശയിൽ, തുടർന്ന് പെട്ടെന്ന് നിർത്തുക - പിന്നിലേക്ക്.

അവർ ഇതുപോലെയാണ് ന്യായവാദം ചെയ്തത്: ഇലക്ട്രോണുകൾക്ക് ശരിക്കും പിണ്ഡമുണ്ടെങ്കിൽ, കോയിൽ പെട്ടെന്ന് നിർത്തുമ്പോൾ, ഇലക്ട്രോണുകൾ കുറച്ച് സമയത്തേക്ക് ജഡത്വത്താൽ ചലിക്കുന്നത് തുടരണം. ഒരു വയറിലൂടെയുള്ള ഇലക്ട്രോണുകളുടെ ചലനം ഒരു വൈദ്യുത പ്രവാഹമാണ്. ആസൂത്രണം ചെയ്തതുപോലെ, അത് സംഭവിച്ചു. വയറിന്റെ അറ്റത്ത് ഞങ്ങൾ ഒരു ടെലിഫോൺ ബന്ധിപ്പിച്ചു, ഒരു ശബ്ദം കേട്ടു. ഫോണിൽ ഒരു ശബ്ദം കേട്ടാൽ, അതിലൂടെ കറന്റ് ഒഴുകുന്നു.

ടി. സ്റ്റുവർട്ട്

ടി. സ്റ്റുവർട്ടിന്റെയും ആർ. ടോൾമാന്റെയും അനുഭവം

അതിന്റെ അച്ചുതണ്ടിന് ചുറ്റും കറങ്ങാൻ കഴിയുന്ന ഒരു കോയിൽ എടുക്കാം. സ്ലൈഡിംഗ് കോൺടാക്റ്റുകൾ വഴി കോയിലിന്റെ അറ്റങ്ങൾ ഗാൽവനോമീറ്ററുമായി ബന്ധിപ്പിച്ചിരിക്കുന്നു. ദ്രുതഗതിയിലുള്ള ഭ്രമണത്തിലുള്ള കോയിൽ കുത്തനെ ബ്രേക്ക് ചെയ്താൽ, വയറിലെ സ്വതന്ത്ര ഇലക്ട്രോണുകൾ ജഡത്വത്താൽ നീങ്ങുന്നത് തുടരും, അതിന്റെ ഫലമായി ഗാൽവനോമീറ്റർ ഒരു നിലവിലെ പൾസ് രജിസ്റ്റർ ചെയ്യണം.

ഡ്രൂഡ് സിദ്ധാന്തം

ഒരു ലോഹത്തിലെ ഇലക്ട്രോണുകൾ ഒരു ഇലക്ട്രോൺ വാതകമായി കണക്കാക്കപ്പെടുന്നു, അതിന് വാതകങ്ങളുടെ ചലനാത്മക സിദ്ധാന്തം പ്രയോഗിക്കാൻ കഴിയും. ഗതിക സിദ്ധാന്തത്തിലെ വാതക ആറ്റങ്ങൾ പോലെ ഇലക്ട്രോണുകളും പരസ്പരം കൂട്ടിമുട്ടുന്നത് വരെ നേർരേഖയിൽ ചലിക്കുന്ന ഒരേപോലെയുള്ള ഖര ഗോളങ്ങളാണെന്ന് വിശ്വസിക്കപ്പെടുന്നു. ഒരൊറ്റ കൂട്ടിയിടിയുടെ ദൈർഘ്യം നിസ്സാരമാണെന്നും കൂട്ടിയിടിയുടെ നിമിഷത്തിൽ ഉണ്ടാകുന്നവയൊഴികെ മറ്റ് ശക്തികളൊന്നും തന്മാത്രകൾക്കിടയിൽ പ്രവർത്തിക്കുന്നില്ലെന്നും അനുമാനിക്കപ്പെടുന്നു. ഒരു ഇലക്ട്രോൺ നെഗറ്റീവ് ചാർജുള്ള ഒരു കണമായതിനാൽ, ഒരു സോളിഡിൽ വൈദ്യുത ന്യൂട്രാലിറ്റിയുടെ അവസ്ഥയ്ക്ക് അനുസൃതമായി, മറ്റൊരു തരത്തിലുള്ള - പോസിറ്റീവ് ചാർജുള്ള കണങ്ങളും ഉണ്ടായിരിക്കണം. നഷ്ടപരിഹാരം നൽകുന്ന പോസിറ്റീവ് ചാർജ് വളരെ ഭാരമേറിയ കണികകളുടേതാണ് (അയോണുകൾ) ആണെന്ന് ഡ്രൂഡ് നിർദ്ദേശിച്ചു, അത് ചലനരഹിതമാണെന്ന് അദ്ദേഹം കരുതി. ഡ്രൂഡിന്റെ സമയത്ത്, ലോഹത്തിൽ സ്വതന്ത്ര ഇലക്ട്രോണുകളും പോസിറ്റീവ് ചാർജുള്ള അയോണുകളും ഉള്ളത് എന്തുകൊണ്ടാണെന്നും ഈ അയോണുകൾ എന്താണെന്നും വ്യക്തമല്ല. ഖരപദാർത്ഥങ്ങളുടെ ക്വാണ്ടം സിദ്ധാന്തത്തിന് മാത്രമേ ഈ ചോദ്യങ്ങൾക്ക് ഉത്തരം നൽകാൻ കഴിയൂ. എന്നിരുന്നാലും, പല പദാർത്ഥങ്ങൾക്കും, ഇലക്ട്രോൺ വാതകത്തിൽ ന്യൂക്ലിയസുമായി ദുർബലമായി ബന്ധിപ്പിച്ചിരിക്കുന്ന ബാഹ്യ വാലൻസ് ഇലക്ട്രോണുകൾ അടങ്ങിയിരിക്കുന്നുവെന്ന് ഒരാൾക്ക് അനുമാനിക്കാം, അവ ലോഹത്തിൽ "വിമോചനം" നേടുകയും ലോഹത്തിലൂടെ സ്വതന്ത്രമായി സഞ്ചരിക്കുകയും ചെയ്യുന്നു, അതേസമയം ആന്തരിക ഇലക്ട്രോണുകളുള്ള ആറ്റോമിക് ന്യൂക്ലിയസുകൾ. ഷെല്ലുകൾ (ആറ്റോമിക് കോറുകൾ) മാറ്റമില്ലാതെ തുടരുകയും ഡ്രൂഡ് സിദ്ധാന്തത്തിന്റെ സ്ഥിര പോസിറ്റീവ് അയോണുകളുടെ പങ്ക് വഹിക്കുകയും ചെയ്യുന്നു.

ലോഹങ്ങളിൽ വൈദ്യുത പ്രവാഹം

എല്ലാ ലോഹങ്ങളും വൈദ്യുത പ്രവാഹത്തിന്റെ കണ്ടക്ടറുകളാണ്, കൂടാതെ സ്പേഷ്യൽ ക്രിസ്റ്റൽ ലാറ്റിസ് അടങ്ങിയിരിക്കുന്നു, ഇവയുടെ നോഡുകൾ പോസിറ്റീവ് അയോണുകളുടെ കേന്ദ്രങ്ങളുമായി പൊരുത്തപ്പെടുന്നു, കൂടാതെ സ്വതന്ത്ര ഇലക്ട്രോണുകൾ അയോണുകൾക്ക് ചുറ്റും ക്രമരഹിതമായി നീങ്ങുന്നു.

ലോഹങ്ങളുടെ ചാലകതയുടെ ഇലക്ട്രോണിക് സിദ്ധാന്തത്തിന്റെ അടിസ്ഥാനങ്ങൾ.

1. ഒരു ലോഹത്തെ ഇനിപ്പറയുന്ന മാതൃകയിൽ വിവരിക്കാം: അയോണുകളുടെ ക്രിസ്റ്റൽ ലാറ്റിസ് സ്വതന്ത്ര ഇലക്ട്രോണുകൾ അടങ്ങിയ ഒരു അനുയോജ്യമായ ഇലക്ട്രോൺ വാതകത്തിൽ മുഴുകിയിരിക്കുന്നു. മിക്ക ലോഹങ്ങളിലും, ഓരോ ആറ്റവും അയോണൈസ്ഡ് ആണ്, അതിനാൽ സ്വതന്ത്ര ഇലക്ട്രോണുകളുടെ സാന്ദ്രത 10 23 - 10 29 മീ -3 ആറ്റങ്ങളുടെ സാന്ദ്രതയ്ക്ക് ഏകദേശം തുല്യമാണ്, മിക്കവാറും താപനിലയെ ആശ്രയിക്കുന്നില്ല.
2. ലോഹങ്ങളിലെ സ്വതന്ത്ര ഇലക്ട്രോണുകൾ തുടർച്ചയായ അരാജകമായ ചലനത്തിലാണ്.
3. ഒരു ലോഹത്തിൽ ഒരു വൈദ്യുത പ്രവാഹം രൂപപ്പെടുന്നത് സ്വതന്ത്ര ഇലക്ട്രോണുകളുടെ ക്രമമായ ചലനം മൂലമാണ്.
4. ക്രിസ്റ്റൽ ലാറ്റിസിന്റെ നോഡുകളിൽ വൈബ്രേറ്റുചെയ്യുന്ന അയോണുകളുമായി കൂട്ടിയിടിച്ച് ഇലക്ട്രോണുകൾ അവയ്ക്ക് അധിക ഊർജ്ജം നൽകുന്നു. അതുകൊണ്ടാണ് കറന്റ് പ്രവഹിക്കുമ്പോൾ കണ്ടക്ടറുകൾ ചൂടാകുന്നത്.

ലോഹങ്ങളിൽ വൈദ്യുത പ്രവാഹം.

സൂപ്പർകണ്ടക്റ്റിവിറ്റി

കേവല പൂജ്യം ഒഴികെയുള്ള താപനിലയിൽ പ്രതിരോധശേഷി പൂജ്യത്തിലേക്ക് കുറയ്ക്കുന്ന പ്രതിഭാസത്തെ സൂപ്പർകണ്ടക്റ്റിവിറ്റി എന്ന് വിളിക്കുന്നു. കേവല പൂജ്യം ഒഴികെയുള്ള ചില താപനിലകളിൽ ഒരു സൂപ്പർകണ്ടക്റ്റിംഗ് അവസ്ഥയിലേക്ക് കടന്നുപോകാനുള്ള കഴിവ് പ്രകടിപ്പിക്കുന്ന പദാർത്ഥങ്ങളെ സൂപ്പർകണ്ടക്ടറുകൾ എന്ന് വിളിക്കുന്നു.

ഒരു സൂപ്പർകണ്ടക്ടറിൽ വൈദ്യുതധാര കടന്നുപോകുന്നത് ഊർജ്ജ നഷ്ടമില്ലാതെ സംഭവിക്കുന്നു, അതിനാൽ, ഒരു സൂപ്പർകണ്ടക്റ്റിംഗ് റിംഗിൽ ഒരിക്കൽ ആവേശഭരിതനായാൽ, ഒരു വൈദ്യുത പ്രവാഹം മാറ്റമില്ലാതെ അനിശ്ചിതമായി നിലനിൽക്കും.

വൈദ്യുതകാന്തികങ്ങളിൽ സൂപ്പർകണ്ടക്റ്റിംഗ് മെറ്റീരിയലുകൾ ഇതിനകം ഉപയോഗിച്ചുവരുന്നു. സൂപ്പർകണ്ടക്റ്റിംഗ് പവർ ലൈനുകൾ സൃഷ്ടിക്കുന്നതിനുള്ള ഗവേഷണം നടക്കുന്നു.

ലാന്തനം, ബേരിയം, കോപ്പർ, ഓക്സിജൻ എന്നിവയുടെ സംയുക്തങ്ങളായ സെറാമിക്സിന്റെ സൂപ്പർകണ്ടക്ടിവിറ്റിയുടെ 1986-ലെ കണ്ടെത്തൽ കാരണം, വിപുലമായ പ്രയോഗത്തിൽ സൂപ്പർകണ്ടക്റ്റിവിറ്റി എന്ന പ്രതിഭാസത്തിന്റെ പ്രയോഗം വരും വർഷങ്ങളിൽ യാഥാർത്ഥ്യമായേക്കാം. അത്തരം സെറാമിക്സിന്റെ സൂപ്പർകണ്ടക്ടിവിറ്റി ഏകദേശം 100 K താപനില വരെ നിലനിർത്തുന്നു.

നന്നായി ചെയ്തു ആൺകുട്ടികൾ! അവർ ഒരു മികച്ച ജോലി ചെയ്തു. നല്ല അവതരണമായി അത് മാറി. പാഠത്തിന് നന്ദി!

സാഹിത്യം.

1. ഗോർബുഷിൻ Sh.A. സെക്കൻഡറി സ്കൂളിന്റെ കോഴ്സിനുള്ള ഭൗതികശാസ്ത്ര പഠനത്തിനുള്ള റഫറൻസ് കുറിപ്പുകൾ. - ഇഷെവ്സ്ക് "ഉദ്മൂർത്തിയ", 1992.
2. ലാനിന ഐ.യാ. ഭൗതികശാസ്ത്ര പാഠങ്ങളിൽ വിദ്യാർത്ഥികളുടെ വൈജ്ഞാനിക താൽപ്പര്യങ്ങളുടെ രൂപീകരണം: അധ്യാപകർക്കുള്ള ഒരു പുസ്തകം. – എം.: ജ്ഞാനോദയം, 1985.
3. ആധുനിക സ്കൂളിലെ ഭൗതികശാസ്ത്ര പാഠം. അധ്യാപകർക്കായുള്ള ക്രിയേറ്റീവ് തിരയൽ: അധ്യാപകർക്കുള്ള ഒരു പുസ്തകം / കോംപ്. ഇ.എം. ബ്രാവർമാൻ / എഡിറ്റ് ചെയ്തത് വി.ജി. റസുമോവ്സ്കി.- എം.: ജ്ഞാനോദയം, 1993
4. ഡിഗെലേവ് എഫ്.എം. ഭൗതികശാസ്ത്ര ചരിത്രത്തിൽ നിന്നും അതിന്റെ സ്രഷ്ടാക്കളുടെ ജീവിതത്തിൽ നിന്നും: വിദ്യാർത്ഥികൾക്കുള്ള ഒരു പുസ്തകം - എം .: വിദ്യാഭ്യാസം, 1986.
5. കാർത്സെവ് വി.എൽ. മഹത്തായ സമവാക്യങ്ങളുടെ സാഹസികത - മൂന്നാം പതിപ്പ് - എം .: വിജ്ഞാനം, 1986. (അത്ഭുതകരമായ ആശയങ്ങളുടെ ജീവിതം).

പാഠ വിഷയം. ലോഹങ്ങളിലെ വൈദ്യുത പ്രവാഹം.

നിയന്ത്രണത്തിന്റെയും ആവർത്തനത്തിന്റെയും ഘടകങ്ങൾ ഉപയോഗിച്ച് പുതിയ കാര്യങ്ങൾ പഠിക്കുന്നതിനുള്ള ഒരു പാഠം.

ഉപകരണങ്ങൾ: അവതരണം, താപനിലയെ ആശ്രയിച്ച് പ്രതിരോധത്തിലെ മാറ്റത്തെക്കുറിച്ചുള്ള പരീക്ഷണത്തിനുള്ള ഇൻസ്റ്റാളേഷൻ.

ലക്ഷ്യങ്ങളും ഉദ്ദേശ്യങ്ങളും. 1. ലോഹങ്ങളുടെ ചാലകതയെക്കുറിച്ചുള്ള ഇലക്ട്രോണിക് സിദ്ധാന്തത്തിന്റെ അടിസ്ഥാനകാര്യങ്ങളെക്കുറിച്ചുള്ള അറിവ് രൂപപ്പെടുത്തുക, പരീക്ഷണാത്മകമായ തെളിവുകൾ, സിദ്ധാന്തത്തിന്റെ പ്രായോഗിക പ്രയോഗം.

2. സൂപ്പർകണ്ടക്റ്റിവിറ്റി എന്ന പ്രതിഭാസത്തെക്കുറിച്ചുള്ള ഒരു കഥ ഉപയോഗിച്ച് വിദ്യാർത്ഥികളുടെ ചക്രവാളങ്ങൾ വികസിപ്പിക്കുക.

3. പ്രശ്നങ്ങൾ പരിഹരിക്കുന്നതിൽ താപനിലയിൽ പ്രതിരോധത്തിന്റെ ആശ്രിതത്വത്തെക്കുറിച്ചുള്ള അറിവ് പ്രയോഗിക്കാൻ പഠിക്കുക.

4. സോളിഡ് സ്റ്റേറ്റ് ഫിസിക്‌സ് മേഖലയിലെ കണ്ടെത്തലുകളുടെ ചരിത്രവുമായി പരിചയപ്പെടുന്നതിലൂടെ ദേശസ്‌നേഹ വികാരങ്ങൾ ഉയർത്തുക.

പാഠ പദ്ധതി. (സ്ലൈഡുകൾ വഴി)

1. ഇന്ന് പാഠത്തിൽ.

2. നമുക്ക് ആവർത്തിക്കാം. ചോദ്യങ്ങൾ നൽകിയിരിക്കുന്നു, പുതിയ കാര്യങ്ങൾ പഠിക്കുമ്പോൾ അതിന്റെ അറിവ് ആവശ്യമാണ്.

3. പുതിയതിനെക്കുറിച്ചുള്ള പഠനം: a) വിവിധ വസ്തുക്കളുടെ വൈദ്യുതചാലകത; b) ലോഹങ്ങളിലെ ചാർജ് കാരിയറുകളുടെ സ്വഭാവം; സി) ലോഹങ്ങളുടെ വൈദ്യുതചാലകതയുടെ സിദ്ധാന്തം; ഡി) താപനിലയിൽ പ്രതിരോധത്തിന്റെ ആശ്രിതത്വം; ഇ) പ്രതിരോധ തെർമോമീറ്ററുകൾ; f) അതിചാലകതയും അതിന്റെ പ്രയോഗങ്ങളും.

4. നിയന്ത്രണ പരിശോധന. (മൗസ് ക്ലിക്കിന് ശേഷം പരിശോധിക്കുക).

5. ഫിക്സിംഗ്. താപനിലയിലെ പ്രതിരോധത്തെ ആശ്രയിക്കുന്നതിന് മൂന്ന് പ്രശ്നങ്ങൾ നിർദ്ദേശിക്കപ്പെടുന്നു. ഒരു മൗസ് ക്ലിക്കിന് ശേഷം ഉത്തരങ്ങൾ ദൃശ്യമാകും. വിദ്യാർത്ഥികൾ പട്ടികകളിൽ നിന്ന് ആവശ്യമായ സ്ഥിരമായ പാരാമീറ്ററുകൾ എടുക്കുന്നു.

പ്രമാണത്തിന്റെ ഉള്ളടക്കം കാണുക
"ലോഹങ്ങളിലെ വൈദ്യുത പ്രവാഹം" എന്ന പാഠത്തിനായുള്ള അവതരണം, ഗ്രേഡ് 10."

ലോഹങ്ങളിൽ വൈദ്യുത പ്രവാഹം

സാവതീവ സ്വെറ്റ്‌ലാന നിക്കോളേവ്ന, ഭൗതികശാസ്ത്ര അധ്യാപിക, ത്വെർ മേഖലയിലെ ബൊലോഗോവ്സ്കി ജില്ലയിലെ MBOU "കെമെറ്റ്സ്കായ സെക്കൻഡറി സ്കൂൾ".

ഇന്ന് പാഠത്തിൽ

രഹസ്യം വ്യക്തമാകും. "ലോഹങ്ങളിലെ നിലവിലെ വാഹകർ" എന്ന ആശയത്തിന് പിന്നിൽ എന്താണ് മറഞ്ഞിരിക്കുന്നത്?

ലോഹങ്ങളുടെ വൈദ്യുതചാലകതയുടെ ക്ലാസിക്കൽ സിദ്ധാന്തത്തിന്റെ ബുദ്ധിമുട്ടുകൾ എന്തൊക്കെയാണ്?

എന്തുകൊണ്ടാണ് ബൾബുകൾ കത്തുന്നത്?

ഓൺ ചെയ്യുമ്പോൾ അവ കത്തുന്നത് എന്തുകൊണ്ട്?

പ്രതിരോധം എങ്ങനെ നഷ്ടപ്പെടും?

ആവർത്തിച്ച്

• എന്താണ് വൈദ്യുത പ്രവാഹം?
• ഒരു വൈദ്യുതധാരയുടെ നിലനിൽപ്പിനുള്ള വ്യവസ്ഥകൾ എന്തൊക്കെയാണ്?
• കറന്റിന്റെ ഏതൊക്കെ പ്രവർത്തനങ്ങൾ നിങ്ങൾക്കറിയാം?
• വൈദ്യുതധാരയുടെ ദിശ എന്താണ്?
• ഒരു ഇലക്ട്രിക്കൽ സർക്യൂട്ടിലെ വൈദ്യുതധാരയുടെ മൂല്യം എന്താണ്?
• വൈദ്യുതധാരയുടെ യൂണിറ്റ് എന്താണ്?
• നിലവിലെ ശക്തി ഏത് അളവുകളെ ആശ്രയിച്ചിരിക്കുന്നു?
• കണ്ടക്ടറിലെ നിലവിലെ പ്രചരണത്തിന്റെ വേഗത എന്താണ്?
• ഇലക്ട്രോണുകളുടെ ഓർഡർ ചലനത്തിന്റെ വേഗത എത്രയാണ്?
• പ്രതിരോധം കറന്റിനെയും വോൾട്ടേജിനെയും ആശ്രയിച്ചിരിക്കുന്നുണ്ടോ?
• ഒരു ശൃംഖലയുടെ ഒരു വിഭാഗത്തിനും പൂർണ്ണമായ ഒരു ശൃംഖലയ്ക്കും ഓമിന്റെ നിയമം എങ്ങനെയാണ് രൂപപ്പെടുത്തുന്നത്?

ലോഹങ്ങളിലെ ചാർജ് വാഹകരുടെ സ്വഭാവം

റിക്കയുടെ അനുഭവം (ജർമ്മൻ) - 1901 വർഷം! M = കോൺസ്റ്റ്, ഇവ അയോണുകളല്ല!

മണ്ടൽസ്റ്റാമും പാപലെക്സിയും (1913)

സ്റ്റുവർട്ടും ടോൾമാനും (1916)

വൈദ്യുതധാരയുടെ ദിശയിൽ -

എഴുതിയത് І J I - q ⁄ m = e ⁄ m) ആണ് ഇലക്ട്രോണുകൾ!

ലോഹങ്ങളിലെ വൈദ്യുത പ്രവാഹം ഇലക്ട്രോണുകളുടെ ദിശയിലുള്ള ചലനമാണ്.

ലോഹങ്ങളുടെ വൈദ്യുതചാലകതയുടെ സിദ്ധാന്തം

പി. ഡ്രൂസ്, 1900:

• സ്വതന്ത്ര ഇലക്ട്രോണുകൾ - "ഇലക്ട്രോണിക് ഗ്യാസ്";
• ന്യൂട്ടന്റെ നിയമങ്ങൾക്കനുസൃതമായി ഇലക്ട്രോണുകൾ നീങ്ങുന്നു;
• സ്വതന്ത്ര ഇലക്ട്രോണുകൾ ക്രിസ്റ്റൽ അയോണുകളുമായി കൂട്ടിയിടിക്കുന്നു. ഗ്രേറ്റിംഗ്സ്;
• കൂട്ടിയിടിക്കുമ്പോൾ, ഇലക്ട്രോണുകൾ അവയുടെ ഗതികോർജ്ജം അയോണുകളിലേക്ക് മാറ്റുന്നു;
• ശരാശരി വേഗത തീവ്രതയ്ക്ക് ആനുപാതികമാണ്, അതിനാൽ സാധ്യതയുള്ള വ്യത്യാസം;

R=f( ρ, l, s, t)

പ്രതിരോധ തെർമോമീറ്ററുകൾ

പ്രയോജനങ്ങൾ: വളരെ താഴ്ന്നതും ഉയർന്നതുമായ താപനില അളക്കാൻ സഹായിക്കുന്നു.

അതിചാലകത

ദ്രാവക ഹീലിയത്തിൽ മെർക്കുറി

വിശദീകരണം ക്വാണ്ടം സിദ്ധാന്തത്തെ അടിസ്ഥാനമാക്കിയുള്ളതാണ്.

ഡി. ബാർഡീൻ, എൽ. കൂപ്പർ, ഡി. ഷ്രിഫർ (അമേർ.) ഒപ്പം

എൻ. ബൊഗോലിയുബോവ് (1957-ൽ സഹവിദ്യാർത്ഥി)

ഒപ്പം:

• ഉയർന്ന വൈദ്യുതധാരകൾ, കാന്തികക്ഷേത്രങ്ങൾ നേടൽ;
• നഷ്ടമില്ലാതെ വൈദ്യുതി പ്രസരണം.

നിയന്ത്രണ പരിശോധന

• ലോഹങ്ങളിൽ സ്വതന്ത്ര ഇലക്ട്രോണുകൾ എങ്ങനെയാണ് നീങ്ങുന്നത്?

എ. കർശനമായി നിർവചിക്കപ്പെട്ട ക്രമത്തിൽ. ബി. ക്രമരഹിതമായി. ബി. ഓർഡർലി.

• ഒരു വൈദ്യുത മണ്ഡലത്തിന്റെ പ്രവർത്തനത്തിൽ ലോഹങ്ങളിൽ സ്വതന്ത്ര ഇലക്ട്രോണുകൾ എങ്ങനെയാണ് നീങ്ങുന്നത്?

എ ക്രമക്കേട്. ബി. ഓർഡർലി. B. വൈദ്യുത മണ്ഡലത്തിന്റെ ദിശയിൽ ഓർഡർ ചെയ്തു. G. വൈദ്യുത മണ്ഡലത്തിന് എതിർ ദിശയിൽ ക്രമം.

• . ലോഹങ്ങളുടെ ക്രിസ്റ്റൽ ലാറ്റിസിന്റെ നോഡുകളിൽ ഏത് കണങ്ങളാണ് സ്ഥിതിചെയ്യുന്നത്, അവയ്ക്ക് എന്ത് ചാർജ് ഉണ്ട്?

A. നെഗറ്റീവ് അയോണുകൾ. ബി. ഇലക്ട്രോണുകൾ. B. പോസിറ്റീവ് അയോണുകൾ.

• വൈദ്യുത വിളക്കുകളിൽ വൈദ്യുത പ്രവാഹത്തിന്റെ എന്ത് ഫലമാണ് ഉപയോഗിക്കുന്നത്?

എ. കാന്തിക. ബി. തെർമൽ. ബി. കെമിക്കൽ. ജി. ലൈറ്റ് ആൻഡ് തെർമൽ.

• കണ്ടക്ടറിലെ വൈദ്യുതധാരയുടെ ദിശയായി ഏത് കണങ്ങളുടെ ചലനമാണ് എടുക്കുന്നത്?

എ.ഇലക്ട്രോനോവ്. B. നെഗറ്റീവ് അയോണുകൾ. B. പോസിറ്റീവ് ചാർജുകൾ.

• വൈദ്യുതധാര കടന്നുപോകുമ്പോൾ ലോഹങ്ങൾ ചൂടാകുന്നത് എന്തുകൊണ്ട്?

A. സ്വതന്ത്ര ഇലക്ട്രോണുകൾ പരസ്പരം കൂട്ടിമുട്ടുന്നു. ബി. സ്വതന്ത്ര ഇലക്ട്രോണുകൾ അയോണുകളുമായി കൂട്ടിയിടിക്കുന്നു. B. അയോണുകൾ അയോണുകളുമായി കൂട്ടിയിടിക്കുന്നു.

• ലോഹങ്ങൾ തണുപ്പിക്കുമ്പോൾ അവയുടെ പ്രതിരോധം എങ്ങനെ മാറുന്നു?

എ വർദ്ധിപ്പിക്കുന്നു. B. കുറയുന്നു. B. മാറുന്നില്ല.

1 . ബി. 2.ജി. 3.ബി. 4.ജി. 5.ബി. 6.ബി. 7.ബി.

പ്രശ്നം പരിഹരിക്കുക

1. 23 താപനിലയിൽ ഒരു ഇലക്ട്രിക് ലാമ്പിന്റെ ടങ്സ്റ്റൺ ഫിലമെന്റിന്റെ വൈദ്യുത പ്രതിരോധം °C എന്നത് 4 ohms ആണ്.

0 ഡിഗ്രി സെൽഷ്യസിൽ ഫിലമെന്റിന്റെ വൈദ്യുത പ്രതിരോധം കണ്ടെത്തുക.

(ഉത്തരം: 3.6 ഓം)

2. 0 ഡിഗ്രി സെൽഷ്യസിൽ ടങ്സ്റ്റൺ ഫിലമെന്റിന്റെ വൈദ്യുത പ്രതിരോധം 3.6 ഓം ആണ്. വൈദ്യുത പ്രതിരോധം കണ്ടെത്തുക

2700 കെ താപനിലയിൽ.

(ഉത്തരം: 45.5 ഓംസ്)

3. 20 ഡിഗ്രി സെൽഷ്യസിൽ വയർ വൈദ്യുത പ്രതിരോധം 25 ഓം ആണ്, 60 ഡിഗ്രി സെൽഷ്യസിൽ ഇത് 20 ഓം ആണ്. കണ്ടെത്തുക

വൈദ്യുത പ്രതിരോധത്തിന്റെ താപനില ഗുണകം.

(ഉത്തരം: 0.0045 K¯¹)

ലോഹങ്ങളിൽ വൈദ്യുത പ്രവാഹം സാവതീവ സ്വെറ്റ്‌ലാന നിക്കോളേവ്ന, ഭൗതികശാസ്ത്ര അധ്യാപിക, ത്വെർ മേഖലയിലെ ബൊലോഗോവ്സ്കി ജില്ലയിലെ MBOU "കെമെറ്റ്സ്കായ സെക്കൻഡറി സ്കൂൾ". ഇന്ന് പാഠത്തിൽ രഹസ്യം വ്യക്തമാകും. "ലോഹങ്ങളിലെ നിലവിലെ വാഹകർ" എന്ന ആശയത്തിന് പിന്നിൽ എന്താണ് മറഞ്ഞിരിക്കുന്നത്?ലോഹങ്ങളുടെ വൈദ്യുതചാലകതയുടെ ക്ലാസിക്കൽ സിദ്ധാന്തത്തിന്റെ ബുദ്ധിമുട്ടുകൾ എന്തൊക്കെയാണ്? എന്തുകൊണ്ടാണ് ബൾബുകൾ കത്തുന്നത്? ഓൺ ചെയ്യുമ്പോൾ അവ കത്തുന്നത് എന്തുകൊണ്ട്?പ്രതിരോധം എങ്ങനെ നഷ്ടപ്പെടും? ആവർത്തിച്ച്

• എന്താണ് വൈദ്യുത പ്രവാഹം?
• ഒരു വൈദ്യുതധാരയുടെ നിലനിൽപ്പിനുള്ള വ്യവസ്ഥകൾ എന്തൊക്കെയാണ്?
• കറന്റിന്റെ ഏതൊക്കെ പ്രവർത്തനങ്ങൾ നിങ്ങൾക്കറിയാം?
• വൈദ്യുതധാരയുടെ ദിശ എന്താണ്?
• ഒരു ഇലക്ട്രിക്കൽ സർക്യൂട്ടിലെ വൈദ്യുതധാരയുടെ മൂല്യം എന്താണ്?
• വൈദ്യുതധാരയുടെ യൂണിറ്റ് എന്താണ്?
• നിലവിലെ ശക്തി ഏത് അളവുകളെ ആശ്രയിച്ചിരിക്കുന്നു?
• കണ്ടക്ടറിലെ നിലവിലെ പ്രചരണത്തിന്റെ വേഗത എന്താണ്?
• ഇലക്ട്രോണുകളുടെ ഓർഡർ ചലനത്തിന്റെ വേഗത എത്രയാണ്?
• പ്രതിരോധം കറന്റിനെയും വോൾട്ടേജിനെയും ആശ്രയിച്ചിരിക്കുന്നുണ്ടോ?
• ഒരു ശൃംഖലയുടെ ഒരു വിഭാഗത്തിനും പൂർണ്ണമായ ഒരു ശൃംഖലയ്ക്കും ഓമിന്റെ നിയമം എങ്ങനെയാണ് രൂപപ്പെടുത്തുന്നത്?

വിവിധ വസ്തുക്കളുടെ ഇലക്ട്രിക്കൽ കണ്ടക്റ്റിവിറ്റി

മണ്ടൽസ്റ്റാമും പാപലെക്സിയും (1913)

സ്റ്റുവർട്ടും ടോൾമാനും (1916)

വൈദ്യുതധാരയുടെ ദിശയിൽ -< 0

І J I - q ⁄ m = e ⁄ m ) ഇവ ഇലക്ട്രോണുകളാണ്!

റിക്കയുടെ അനുഭവം (ജർമ്മൻ) - 1901 വർഷം! M = കോൺസ്റ്റ്, ഇവ അയോണുകളല്ല!

ലോഹങ്ങളിലെ ചാർജ് വാഹകരുടെ സ്വഭാവം

ലോഹങ്ങളിലെ വൈദ്യുത പ്രവാഹം ഇലക്ട്രോണുകളുടെ ദിശയിലുള്ള ചലനമാണ്.

ലോഹങ്ങളുടെ വൈദ്യുതചാലകതയുടെ സിദ്ധാന്തം

പി. ഡ്രൂസ്, 1900:

• സ്വതന്ത്ര ഇലക്ട്രോണുകൾ - "ഇലക്ട്രോണിക് ഗ്യാസ്";
• ന്യൂട്ടന്റെ നിയമങ്ങൾക്കനുസൃതമായി ഇലക്ട്രോണുകൾ നീങ്ങുന്നു;
• സ്വതന്ത്ര ഇലക്ട്രോണുകൾ ക്രിസ്റ്റൽ അയോണുകളുമായി കൂട്ടിയിടിക്കുന്നു. ഗ്രേറ്റിംഗ്സ്;
• കൂട്ടിയിടിക്കുമ്പോൾ, ഇലക്ട്രോണുകൾ അവയുടെ ഗതികോർജ്ജം അയോണുകളിലേക്ക് മാറ്റുന്നു;
• ശരാശരി വേഗത തീവ്രതയ്ക്ക് ആനുപാതികമാണ്, അതിനാൽ സാധ്യതയുള്ള വ്യത്യാസം;

R= f (ρ, l, s, t)

പ്രതിരോധ തെർമോമീറ്ററുകൾ

പ്രയോജനങ്ങൾ: വളരെ താഴ്ന്നതും ഉയർന്നതുമായ താപനില അളക്കാൻ സഹായിക്കുന്നു.

അതിചാലകത ദ്രാവക ഹീലിയത്തിൽ മെർക്കുറി

വിശദീകരണം ക്വാണ്ടം സിദ്ധാന്തത്തെ അടിസ്ഥാനമാക്കിയുള്ളതാണ്.

ഡി. ബാർഡീൻ, എൽ. കൂപ്പർ, ഡി. ഷ്രിഫർ (അമേർ.) ഒപ്പം

എൻ. ബൊഗോലിയുബോവ് (1957-ൽ സഹവിദ്യാർത്ഥി)

അതിചാലകതയുടെ പ്രയോഗം!

• ഉയർന്ന വൈദ്യുതധാരകൾ, കാന്തികക്ഷേത്രങ്ങൾ നേടൽ;
• നഷ്ടമില്ലാതെ വൈദ്യുതി പ്രസരണം.

നിയന്ത്രണ പരിശോധന

• ലോഹങ്ങളിൽ സ്വതന്ത്ര ഇലക്ട്രോണുകൾ എങ്ങനെയാണ് നീങ്ങുന്നത്?
എ. കർശനമായി നിർവചിക്കപ്പെട്ട ക്രമത്തിൽ. ബി. ക്രമരഹിതമായി. ബി. ഓർഡർലി.
• ഒരു വൈദ്യുത മണ്ഡലത്തിന്റെ പ്രവർത്തനത്തിൽ ലോഹങ്ങളിൽ സ്വതന്ത്ര ഇലക്ട്രോണുകൾ എങ്ങനെയാണ് നീങ്ങുന്നത്?
എ ക്രമക്കേട്. ബി. ഓർഡർലി. B. വൈദ്യുത മണ്ഡലത്തിന്റെ ദിശയിൽ ഓർഡർ ചെയ്തു. G. വൈദ്യുത മണ്ഡലത്തിന് എതിർ ദിശയിൽ ക്രമം.
• .ലോഹങ്ങളുടെ ക്രിസ്റ്റൽ ലാറ്റിസിന്റെ നോഡുകളിൽ ഏത് കണങ്ങളാണ് സ്ഥിതിചെയ്യുന്നത്, അവയ്ക്ക് എന്ത് ചാർജ് ഉണ്ട്?
A. നെഗറ്റീവ് അയോണുകൾ. ബി. ഇലക്ട്രോണുകൾ. B. പോസിറ്റീവ് അയോണുകൾ.
• വൈദ്യുത വിളക്കുകളിൽ വൈദ്യുത പ്രവാഹത്തിന്റെ എന്ത് ഫലമാണ് ഉപയോഗിക്കുന്നത്?
എ. കാന്തിക. ബി. തെർമൽ. ബി. കെമിക്കൽ. ജി. ലൈറ്റ് ആൻഡ് തെർമൽ.
• കണ്ടക്ടറിലെ വൈദ്യുതധാരയുടെ ദിശയായി ഏത് കണങ്ങളുടെ ചലനമാണ് എടുക്കുന്നത്?
എ.ഇലക്ട്രോനോവ്. B. നെഗറ്റീവ് അയോണുകൾ. B. പോസിറ്റീവ് ചാർജുകൾ.
• വൈദ്യുതധാര കടന്നുപോകുമ്പോൾ ലോഹങ്ങൾ ചൂടാകുന്നത് എന്തുകൊണ്ട്?
A. സ്വതന്ത്ര ഇലക്ട്രോണുകൾ പരസ്പരം കൂട്ടിമുട്ടുന്നു. ബി. സ്വതന്ത്ര ഇലക്ട്രോണുകൾ അയോണുകളുമായി കൂട്ടിയിടിക്കുന്നു. B. അയോണുകൾ അയോണുകളുമായി കൂട്ടിയിടിക്കുന്നു.
• ലോഹങ്ങൾ തണുപ്പിക്കുമ്പോൾ അവയുടെ പ്രതിരോധം എങ്ങനെ മാറുന്നു?
എ വർദ്ധിപ്പിക്കുന്നു. B. കുറയുന്നു. B. മാറുന്നില്ല. 1. ബി. 2. ഡി. 3.ബി. 4.ജി. 5.ബി. 6.ബി. 7.ബി.

പ്രശ്നം പരിഹരിക്കുക

1. 23 ° C താപനിലയിൽ ഒരു വൈദ്യുത വിളക്കിന്റെ ടങ്സ്റ്റൺ ഫിലമെന്റിന്റെ വൈദ്യുത പ്രതിരോധം 4 ohms ആണ്.

0 ഡിഗ്രി സെൽഷ്യസിൽ ഫിലമെന്റിന്റെ വൈദ്യുത പ്രതിരോധം കണ്ടെത്തുക.

(ഉത്തരം: 3.6 ഓം)

2. 0 ഡിഗ്രി സെൽഷ്യസിൽ ടങ്സ്റ്റൺ ഫിലമെന്റിന്റെ വൈദ്യുത പ്രതിരോധം 3.6 ഓം ആണ്. വൈദ്യുത പ്രതിരോധം കണ്ടെത്തുക

2700 കെ താപനിലയിൽ.

(ഉത്തരം: 45.5 ഓംസ്)

3. 20 ഡിഗ്രി സെൽഷ്യസിൽ വയർ വൈദ്യുത പ്രതിരോധം 25 ഓം ആണ്, 60 ഡിഗ്രി സെൽഷ്യസിൽ ഇത് 20 ഓം ആണ്. കണ്ടെത്തുക

വൈദ്യുത പ്രതിരോധത്തിന്റെ താപനില ഗുണകം.

ലോഹങ്ങളിലെ ഇലക്ട്രിക് കറന്റ് എന്താണ്?

ലോഹങ്ങളിലെ വൈദ്യുത പ്രവാഹം -ഒരു വൈദ്യുത മണ്ഡലത്തിന്റെ പ്രവർത്തനത്തിന് കീഴിലുള്ള ഇലക്ട്രോണുകളുടെ ക്രമമായ ചലനമാണിത്. ഒരു ലോഹ ചാലകത്തിലൂടെ കറന്റ് ഒഴുകുമ്പോൾ, ദ്രവ്യത്തിന്റെ കൈമാറ്റം ഇല്ലെന്ന് പരീക്ഷണങ്ങൾ കാണിക്കുന്നു, അതിനാൽ, വൈദ്യുത ചാർജ് കൈമാറ്റത്തിൽ മെറ്റൽ അയോണുകൾ പങ്കെടുക്കുന്നില്ല.

ലോഹങ്ങളിലെ വൈദ്യുത പ്രവാഹത്തിന്റെ സ്വഭാവം

മെറ്റൽ കണ്ടക്ടറുകളിലെ വൈദ്യുത പ്രവാഹം ഈ കണ്ടക്ടറുകളിൽ അവയുടെ ചൂടാക്കൽ ഒഴികെയുള്ള മാറ്റങ്ങളൊന്നും ഉണ്ടാക്കുന്നില്ല.

ഒരു ലോഹത്തിലെ ചാലക ഇലക്ട്രോണുകളുടെ സാന്ദ്രത വളരെ ഉയർന്നതാണ്: അളവിന്റെ ക്രമത്തിൽ ഇത് ലോഹത്തിന്റെ യൂണിറ്റ് വോളിയത്തിന് ആറ്റങ്ങളുടെ എണ്ണത്തിന് തുല്യമാണ്. ലോഹങ്ങളിലെ ഇലക്ട്രോണുകൾ നിരന്തരമായ ചലനത്തിലാണ്. അവയുടെ ക്രമരഹിതമായ ചലനം അനുയോജ്യമായ വാതക തന്മാത്രകളുടെ ചലനത്തോട് സാമ്യമുള്ളതാണ്. ലോഹങ്ങളിലെ ഇലക്ട്രോണുകൾ ഒരുതരം ഇലക്ട്രോൺ വാതകമായി മാറുന്നുവെന്ന് വിശ്വസിക്കാൻ ഇത് കാരണമായി. എന്നാൽ ഒരു ലോഹത്തിലെ ഇലക്ട്രോണുകളുടെ ക്രമരഹിതമായ ചലനത്തിന്റെ വേഗത ഒരു വാതകത്തിലെ തന്മാത്രകളുടെ വേഗതയേക്കാൾ വളരെ കൂടുതലാണ്.

E.RIKKE അനുഭവം

ജർമ്മൻ ഭൗതികശാസ്ത്രജ്ഞനായ കാൾ റിക്കെ ഒരു പരീക്ഷണം നടത്തി, അതിൽ പരസ്പരം അമർത്തിയ മൂന്ന് മിനുക്കിയ സിലിണ്ടറുകളിലൂടെ ഒരു വർഷത്തേക്ക് ഒരു വൈദ്യുത പ്രവാഹം കടന്നുപോയി - ചെമ്പ്, അലുമിനിയം, വീണ്ടും ചെമ്പ്. പൂർത്തിയായ ശേഷം, ലോഹങ്ങളുടെ പരസ്പര നുഴഞ്ഞുകയറ്റത്തിന്റെ ചെറിയ അടയാളങ്ങൾ മാത്രമേ ഉള്ളൂവെന്ന് കണ്ടെത്തി, അത് ഖരവസ്തുക്കളിലെ ആറ്റങ്ങളുടെ സാധാരണ വ്യാപനത്തിന്റെ ഫലങ്ങളെ കവിയുന്നില്ല. ഉയർന്ന അളവിലുള്ള കൃത്യതയോടെ നടത്തിയ അളവുകൾ ഓരോ സിലിണ്ടറുകളുടെയും പിണ്ഡം മാറ്റമില്ലാതെ തുടരുന്നതായി കാണിച്ചു. കോപ്പർ, അലൂമിനിയം ആറ്റങ്ങളുടെ പിണ്ഡം പരസ്പരം കാര്യമായി വ്യത്യാസപ്പെട്ടിരിക്കുന്നതിനാൽ, ചാർജ് കാരിയറുകൾ അയോണുകളാണെങ്കിൽ സിലിണ്ടറുകളുടെ പിണ്ഡം ഗണ്യമായി മാറേണ്ടതുണ്ട്. അതിനാൽ, ലോഹങ്ങളിലെ ഫ്രീ ചാർജ് കാരിയറുകൾ അയോണുകളല്ല. സിലിണ്ടറുകളിലൂടെ കടന്നുപോകുന്ന വലിയ ചാർജ് ചെമ്പിലും അലുമിനിയത്തിലും ഒരേപോലെയുള്ള കണങ്ങളാൽ പ്രകടമാണ്. ലോഹങ്ങളിൽ വൈദ്യുത പ്രവാഹം നടത്തുന്നത് സ്വതന്ത്ര ഇലക്ട്രോണുകളാണെന്ന് അനുമാനിക്കുന്നത് സ്വാഭാവികമാണ്.

കാൾ വിക്ടർ എഡ്വേർഡ് റിക്കെ

അനുഭവം എൽ.ഐ. മണ്ടേൽഷ്‌ടമയും എൻ.ഡി. പാപലെക്സി

റഷ്യൻ ശാസ്ത്രജ്ഞരായ എൽ.ഐ.മണ്ടൽസ്റ്റാമും എൻ.ഡി.പാപലെക്സിയും 1913-ൽ ഒരു യഥാർത്ഥ പരീക്ഷണം നടത്തി. വയർ ഉള്ള കോയിൽ വ്യത്യസ്ത ദിശകളിലേക്ക് വളയാൻ തുടങ്ങി. വിശ്രമിക്കുക, ഘടികാരദിശയിൽ, തുടർന്ന് പെട്ടെന്ന് നിർത്തുക - പിന്നിലേക്ക്. അവർ ഇതുപോലെയാണ് ന്യായവാദം ചെയ്തത്: ഇലക്ട്രോണുകൾക്ക് ശരിക്കും പിണ്ഡമുണ്ടെങ്കിൽ, കോയിൽ പെട്ടെന്ന് നിർത്തുമ്പോൾ, ഇലക്ട്രോണുകൾ കുറച്ച് സമയത്തേക്ക് ജഡത്വത്താൽ ചലിക്കുന്നത് തുടരണം. അങ്ങനെ അത് സംഭവിച്ചു. ഞങ്ങൾ ഒരു ടെലിഫോൺ വയറിന്റെ അറ്റത്ത് ബന്ധിപ്പിച്ച് ഒരു ശബ്ദം കേട്ടു, അതിനർത്ഥം അതിലൂടെ കറന്റ് ഒഴുകുന്നു എന്നാണ്.

മണ്ടൽസ്റ്റാം ലിയോണിഡ് ഇസകോവിച്ച്

നിക്കോളായ് ദിമിട്രിവിച്ച് പാപ്പാലെക്സി (1880-1947)

ടി. സ്റ്റുവർട്ടിന്റെയും ആർ. ടോൾമന്റെയും അനുഭവം

മണ്ടൽസ്റ്റാമിന്റെയും പാപ്പലെക്സിയുടെയും അനുഭവം 1916-ൽ അമേരിക്കൻ ശാസ്ത്രജ്ഞരായ ടോൾമാനും സ്റ്റുവർട്ടും ആവർത്തിച്ചു.

• നേർത്ത വയർ തിരിവുകളുള്ള ഒരു കോയിൽ അതിന്റെ അച്ചുതണ്ടിന് ചുറ്റും ദ്രുതഗതിയിലുള്ള ഭ്രമണത്തിലേക്ക് കൊണ്ടുവന്നു. കോയിലിന്റെ അറ്റങ്ങൾ ഒരു സെൻസിറ്റീവ് ബാലിസ്റ്റിക് ഗാൽവനോമീറ്ററുമായി വഴക്കമുള്ള വയറുകളുമായി ബന്ധിപ്പിച്ചിരിക്കുന്നു. തിരിയാത്ത കോയിൽ കുത്തനെ കുറഞ്ഞു, ചാർജ് കാരിയറുകളുടെ നിഷ്ക്രിയത്വം കാരണം സർക്യൂട്ടിൽ ഒരു ഹ്രസ്വകാല കറന്റ് ഉയർന്നു. ഗാൽവനോമീറ്റർ സൂചിയുടെ വ്യതിചലനം ഉപയോഗിച്ചാണ് സർക്യൂട്ടിലൂടെ ഒഴുകുന്ന മൊത്തം ചാർജ് അളക്കുന്നത്.

ബട്ട്ലർ സ്റ്റുവർട്ട് തോമസ്

റിച്ചാർഡ് ചേസ് ടോൾമാൻ

ക്ലാസിക്കൽ ഇലക്ട്രോണിക് സിദ്ധാന്തം

ലോഹങ്ങളിലെ വൈദ്യുത പ്രവാഹത്തിന് ഇലക്ട്രോണുകളാണ് ഉത്തരവാദികൾ എന്ന അനുമാനം സ്റ്റുവർട്ടിന്റെയും ടോൾമന്റെയും പരീക്ഷണത്തിന് മുമ്പുതന്നെ നിലവിലുണ്ടായിരുന്നു. 1900-ൽ, ജർമ്മൻ ശാസ്ത്രജ്ഞനായ പി. ഡ്രൂഡ്, ലോഹങ്ങളിൽ സ്വതന്ത്ര ഇലക്ട്രോണുകൾ ഉണ്ടെന്ന അനുമാനത്തെ അടിസ്ഥാനമാക്കി, ലോഹങ്ങളുടെ ചാലകതയെക്കുറിച്ചുള്ള തന്റെ ഇലക്ട്രോണിക് സിദ്ധാന്തം സൃഷ്ടിച്ചു. ക്ലാസിക്കൽ ഇലക്ട്രോണിക് സിദ്ധാന്തം . ഈ സിദ്ധാന്തമനുസരിച്ച്, ലോഹങ്ങളിലെ ഇലക്ട്രോണുകൾ ഒരു ഇലക്ട്രോൺ വാതകം പോലെയാണ് പ്രവർത്തിക്കുന്നത്, ഒരു ആദർശ വാതകം പോലെയാണ്. ലോഹത്തിന്റെ ക്രിസ്റ്റൽ ലാറ്റിസ് ഉണ്ടാക്കുന്ന അയോണുകൾക്കിടയിലുള്ള ഇടം ഇത് നിറയ്ക്കുന്നു

ഒരു ലോഹത്തിന്റെ ക്രിസ്റ്റൽ ലാറ്റിസിലെ സ്വതന്ത്ര ഇലക്ട്രോണുകളിൽ ഒന്നിന്റെ സഞ്ചാരപഥം ചിത്രം കാണിക്കുന്നു.

സിദ്ധാന്തത്തിന്റെ പ്രധാന വ്യവസ്ഥകൾ:

• ലോഹങ്ങളിൽ ധാരാളം ഇലക്ട്രോണുകളുടെ സാന്നിധ്യം അവയുടെ നല്ല ചാലകതയ്ക്ക് കാരണമാകുന്നു.
• ഒരു ബാഹ്യ വൈദ്യുത മണ്ഡലത്തിന്റെ പ്രവർത്തനത്തിന് കീഴിൽ, ഇലക്ട്രോണുകളുടെ ക്രമരഹിതമായ ചലനത്തിൽ ക്രമീകരിച്ച ചലനം സൂപ്പർഇമ്പോസ് ചെയ്യപ്പെടുന്നു, അതായത്. കറന്റ് സംഭവിക്കുന്നു.
• ഒരു ലോഹ ചാലകത്തിലൂടെ ഒഴുകുന്ന വൈദ്യുത പ്രവാഹത്തിന്റെ ശക്തി:
• വ്യത്യസ്ത പദാർത്ഥങ്ങളുടെ ആന്തരിക ഘടന വ്യത്യസ്തമായതിനാൽ, പ്രതിരോധവും വ്യത്യസ്തമായിരിക്കും.
• ഒരു പദാർത്ഥത്തിന്റെ കണങ്ങളുടെ ക്രമരഹിതമായ ചലനം വർദ്ധിക്കുന്നതോടെ ശരീരം ചൂടാക്കപ്പെടുന്നു, അതായത്. ചൂട് റിലീസ്. ഇവിടെ ജൂൾ-ലെൻസ് നിയമം നിരീക്ഷിക്കപ്പെടുന്നു:

l \u003d e * n * S * Ū d

ലോഹങ്ങളുടെയും അലോയ്സുകളുടെയും സൂപ്പർകണ്ടക്റ്റിവിറ്റി

• ചില ലോഹങ്ങൾക്കും അലോയ്കൾക്കും സൂപ്പർകണ്ടക്റ്റിവിറ്റി ഉണ്ട്, ഒരു നിശ്ചിത മൂല്യത്തിൽ താഴെയുള്ള താപനിലയിൽ (നിർണ്ണായക താപനില) എത്തുമ്പോൾ കർശനമായി പൂജ്യം വൈദ്യുത പ്രതിരോധം ഉണ്ടായിരിക്കും.

1911-ൽ ഡച്ച് ഭൗതികശാസ്ത്രജ്ഞനായ എച്ച്. കാമർലിംഗ് - ഓനെസ് മെർക്കുറിയിൽ (T cr = 4.2 o K) സൂപ്പർകണ്ടക്റ്റിവിറ്റി എന്ന പ്രതിഭാസം കണ്ടെത്തി.

ഇലക്ട്രിക് കറന്റ് ആപ്ലിക്കേഷൻ:

• ശക്തമായ കാന്തികക്ഷേത്രങ്ങൾ സ്വീകരിക്കുന്നു
• ഉറവിടത്തിൽ നിന്ന് ഉപഭോക്താവിലേക്ക് വൈദ്യുതി കൈമാറ്റം
• ജനറേറ്ററുകൾ, ഇലക്ട്രിക് മോട്ടോറുകൾ, ആക്സിലറേറ്ററുകൾ, ചൂടാക്കൽ ഉപകരണങ്ങളിൽ സൂപ്പർകണ്ടക്റ്റിംഗ് വൈൻഡിംഗ് ഉള്ള ശക്തമായ വൈദ്യുതകാന്തികങ്ങൾ

നിലവിൽ, വയറുകളിലൂടെ വൈദ്യുതി പ്രക്ഷേപണം ചെയ്യുമ്പോൾ വലിയ നഷ്ടവുമായി ബന്ധപ്പെട്ട് ഊർജ്ജ മേഖലയിൽ ഒരു വലിയ പ്രശ്നമുണ്ട്.

പ്രശ്നത്തിന് സാധ്യമായ പരിഹാരം:

അധിക ട്രാൻസ്മിഷൻ ലൈനുകളുടെ നിർമ്മാണം - വലിയ ക്രോസ്-സെക്ഷനുകളുള്ള വയറുകൾ മാറ്റിസ്ഥാപിക്കൽ - വോൾട്ടേജ് വർദ്ധനവ് - ഘട്ടം വിഭജനം

ലോഹങ്ങളിൽ ഇലക്ട്രിക് കറന്റ്

സ്ലൈഡ് 2

ചാലകതയുടെ ഇലക്ട്രോണിക് സിദ്ധാന്തത്തിന്റെ അടിസ്ഥാനങ്ങൾ ഇരുപതാം നൂറ്റാണ്ടിന്റെ തുടക്കത്തിൽ, ലോഹങ്ങളുടെ ചാലകതയുടെ ക്ലാസിക്കൽ ഇലക്ട്രോണിക് സിദ്ധാന്തം സൃഷ്ടിക്കപ്പെട്ടു (പി. ഡ്രൂഡ്, 1900, എച്ച്. ലോറൻസ്, 1904), ഇത് മിക്കവയുടെയും ലളിതവും ദൃശ്യപരവുമായ വിശദീകരണം നൽകി. ലോഹങ്ങളുടെ വൈദ്യുത, ​​താപ ഗുണങ്ങൾ. പോൾ ഡ്രൂഡ് കാൾ ലുഡ്വിഗ് - ജർമ്മൻ ഭൗതികശാസ്ത്രജ്ഞൻ ഹെൻട്രിക് ആന്റൺ ലോറൻസ് - ഡച്ച് ഭൗതികശാസ്ത്രജ്ഞൻ

സ്ലൈഡ് 3

ഇലക്ട്രോണുകളുടെ ചലനം ക്ലാസിക്കൽ മെക്കാനിക്സിന്റെ നിയമങ്ങൾ അനുസരിക്കുന്നു. ഇലക്ട്രോണുകൾ പരസ്പരം ഇടപെടുന്നില്ല. ഇലക്ട്രോണുകൾ ക്രിസ്റ്റൽ ലാറ്റിസിന്റെ അയോണുകളുമായി മാത്രം പ്രതിപ്രവർത്തിക്കുന്നു, ഈ പ്രതിപ്രവർത്തനം കൂട്ടിയിടിയായി കുറയുന്നു. കൂട്ടിയിടികൾക്കിടയിലുള്ള ഇടവേളകളിൽ ഇലക്ട്രോണുകൾ സ്വതന്ത്രമായി നീങ്ങുന്നു. ചാലക ഇലക്ട്രോണുകൾ അനുയോജ്യമായ വാതകം പോലെ ഒരു "ഇലക്ട്രോൺ വാതകം" ഉണ്ടാക്കുന്നു. "ഇലക്‌ട്രോണിക് വാതകം" ഒരു ആദർശ വാതകത്തിന്റെ നിയമങ്ങൾ അനുസരിക്കുന്നു. ഏത് കൂട്ടിയിടിയിലും, ഇലക്ട്രോൺ ശേഖരിച്ച എല്ലാ ഊർജ്ജവും കൈമാറുന്നു. ക്ലാസിക്കൽ ഇലക്ട്രോണിക് സിദ്ധാന്തം ഡ്രൂഡ് - ലോറൻസ്.

സ്ലൈഡ് 4

ലോഹങ്ങളിലെ വൈദ്യുത പ്രവാഹം ലോഹത്തിന്റെ ക്രിസ്റ്റൽ ലാറ്റിസിന്റെ അയോണുകൾ വൈദ്യുതധാരയുടെ സൃഷ്ടിയിൽ പങ്കെടുക്കുന്നില്ല. കറന്റ് കടന്നുപോകുമ്പോൾ അവയുടെ ചലനം കണ്ടക്ടറിനൊപ്പം ദ്രവ്യത്തിന്റെ കൈമാറ്റം അർത്ഥമാക്കുന്നു, അത് നിരീക്ഷിക്കപ്പെടുന്നില്ല. ഉദാഹരണത്തിന്, E. Rikke (1901) ന്റെ പരീക്ഷണങ്ങളിൽ, വർഷത്തിൽ കറന്റ് കടന്നുപോകുമ്പോൾ കണ്ടക്ടറിന്റെ പിണ്ഡവും രാസഘടനയും മാറിയില്ല.

സ്ലൈഡ് 5

ഉപസംഹാരം: ദ്രവ്യത്തിന്റെ കൈമാറ്റം ഇല്ല \u003d\u003e 1) വൈദ്യുത ചാർജിന്റെ കൈമാറ്റത്തിൽ മെറ്റൽ അയോണുകൾ പങ്കെടുക്കുന്നില്ല. 2) ചാർജ് കാരിയറുകൾ - എല്ലാ ലോഹങ്ങളും നിർമ്മിക്കുന്ന കണങ്ങൾ റിക്കെ 1901-ന്റെ അനുഭവം

സ്ലൈഡ് 6: ഇലക്ട്രോണുകൾ പരസ്പരം ഇടപഴകുന്നില്ല, മറിച്ച് ക്രിസ്റ്റൽ ലാറ്റിസിന്റെ അയോണുകളുമായാണ്. ഓരോ കൂട്ടിയിടിയിലും ഇലക്ട്രോൺ അതിന്റെ ഗതികോർജ്ജം കൈമാറുന്നു

സ്ലൈഡ് 7

ലോഹങ്ങളിലെ വൈദ്യുതധാര സ്വതന്ത്ര ഇലക്ട്രോണുകളാൽ സൃഷ്ടിക്കപ്പെടുന്നു എന്നതിന്റെ പരീക്ഷണാത്മക തെളിവ് എൽ.ഐ. മണ്ടൽസ്റ്റാമും എൻ.ഡി.പാപലെക്സിയും (1913, ഫലങ്ങൾ പ്രസിദ്ധീകരിച്ചിട്ടില്ല), ടി. സ്റ്റുവർട്ട്, ആർ. ടോൾമാൻ (1916). അതിവേഗം കറങ്ങുന്ന കോയിൽ പെട്ടെന്ന് നിർത്തുമ്പോൾ, കോയിലിന്റെ കണ്ടക്ടറിൽ ഒരു വൈദ്യുത പ്രവാഹം ഉണ്ടാകുന്നു, ഇത് നെഗറ്റീവ് ചാർജ്ജ് കണങ്ങൾ - ഇലക്ട്രോണുകൾ സൃഷ്ടിച്ചു.

സ്ലൈഡ് 8

മണ്ടൽസ്റ്റാമിന്റെയും പാപ്പലെക്സിയുടെയും അനുഭവം

സ്ലൈഡ് 9

ടോൾമാൻ, സ്റ്റുവർട്ട് നിഗമനങ്ങളുടെ അനുഭവം: ലോഹത്തിലെ ചാർജ് കാരിയറുകൾ നെഗറ്റീവ് ചാർജുള്ള കണങ്ങളാണ്. ബന്ധം => ലോഹങ്ങളിലെ വൈദ്യുത പ്രവാഹം ഇലക്ട്രോണുകളുടെ ചലനം മൂലമാണ് 1916

10

സ്ലൈഡ് 10: അയോണുകൾ താപ വൈബ്രേഷനുകൾ ഉണ്ടാക്കുന്നു, സന്തുലിതാവസ്ഥയ്ക്ക് സമീപം - ക്രിസ്റ്റൽ ലാറ്റിസിന്റെ നോഡുകൾ. സ്വതന്ത്ര ഇലക്ട്രോണുകൾ ക്രമരഹിതമായി നീങ്ങുകയും അവയുടെ ചലന സമയത്ത് ക്രിസ്റ്റൽ ലാറ്റിസിന്റെ അയോണുകളുമായി കൂട്ടിയിടിക്കുകയും ചെയ്യുന്നു.

11

സ്ലൈഡ് 11

ഒരു മെറ്റാലിക് കണ്ടക്ടറിൽ ഇവ ഉൾപ്പെടുന്നു: പോസിറ്റീവ് ചാർജുള്ള അയോണുകൾ സന്തുലിതാവസ്ഥയ്ക്ക് ചുറ്റും ആന്ദോളനം ചെയ്യുന്നു, കൂടാതെ 2) കണ്ടക്ടറിന്റെ മുഴുവൻ വോളിയത്തിലും സഞ്ചരിക്കാൻ കഴിയുന്ന സ്വതന്ത്ര ഇലക്ട്രോണുകൾ. ഒരു ലോഹത്തിൽ, ഒരു വൈദ്യുത മണ്ഡലത്തിന്റെ അഭാവത്തിൽ, ചാലക ഇലക്ട്രോണുകൾ ക്രമരഹിതമായി നീങ്ങുകയും കൂട്ടിയിടിക്കുകയും ചെയ്യുന്നു, മിക്കപ്പോഴും ക്രിസ്റ്റൽ ലാറ്റിസിന്റെ അയോണുകളുമായി. ഈ ഇലക്ട്രോണുകളുടെ ആകെത്തുക ഒരു ആദർശ വാതകത്തിന്റെ നിയമങ്ങൾ അനുസരിക്കുന്ന ഒരു തരം ഇലക്ട്രോൺ വാതകമായി കണക്കാക്കാം. ഊഷ്മാവിൽ ഇലക്ട്രോണുകളുടെ താപ ചലനത്തിന്റെ ശരാശരി വേഗത ഏകദേശം 105 m/s ആണ്.

12

സ്ലൈഡ് 12

താപനിലയിൽ കണ്ടക്ടർ പ്രതിരോധം R ന്റെ ആശ്രിതത്വം: ചൂടാക്കുമ്പോൾ, കണ്ടക്ടറിന്റെ അളവുകൾ അല്പം മാറുന്നു, പക്ഷേ പ്രധാനമായും പ്രതിരോധശേഷി മാറുന്നു. കണ്ടക്ടറുടെ നിർദ്ദിഷ്ട പ്രതിരോധം താപനിലയെ ആശ്രയിച്ചിരിക്കുന്നു: ഇവിടെ rho എന്നത് 0 ഡിഗ്രിയിലെ നിർദ്ദിഷ്ട പ്രതിരോധമാണ്, t എന്നത് താപനിലയാണ്, പ്രതിരോധത്തിന്റെ താപനില ഗുണകമാണ് (അതായത് ഒരു ഡിഗ്രി ചൂടാക്കുമ്പോൾ കണ്ടക്ടറിന്റെ പ്രതിരോധശേഷിയിലെ ആപേക്ഷിക മാറ്റം)

13

സ്ലൈഡ് 13

എല്ലാ മെറ്റാലിക് കണ്ടക്ടറുകൾക്കും, α > 0 താപനിലയനുസരിച്ച് ചെറുതായി മാറുന്നു. 0 ° മുതൽ 100 ​​°C വരെയുള്ള താപനില പരിധിയിലുള്ള മിക്ക ലോഹങ്ങൾക്കും, ഗുണകം α 3.3⋅10–3 മുതൽ 6.2⋅10–3 K–1 വരെ വ്യത്യാസപ്പെടുന്നു (പട്ടിക 1). രാസപരമായി ശുദ്ധമായ ലോഹങ്ങളിൽ, പ്രത്യേക അലോയ്കൾ ഉണ്ട്, ചൂടാക്കുമ്പോൾ അതിന്റെ പ്രതിരോധം പ്രായോഗികമായി മാറില്ല, ഉദാഹരണത്തിന്, മാംഗനിൻ, കോൺസ്റ്റന്റൻ. അവയുടെ പ്രതിരോധത്തിന്റെ താപനില ഗുണകങ്ങൾ വളരെ കുറവാണ്, യഥാക്രമം 1⋅10–5 K–1, 5⋅10–5 K–1 എന്നിവയ്ക്ക് തുല്യമാണ്.

14

സ്ലൈഡ് 14

അങ്ങനെ, ലോഹ കണ്ടക്ടർമാർക്ക്, വർദ്ധിച്ചുവരുന്ന താപനിലയിൽ, പ്രതിരോധശേഷി വർദ്ധിക്കുന്നു, കണ്ടക്ടറുടെ പ്രതിരോധം വർദ്ധിക്കുന്നു, സർക്യൂട്ടിലെ വൈദ്യുത പ്രവാഹം കുറയുന്നു. താപനിലയിലെ മാറ്റമുള്ള ഒരു കണ്ടക്ടറുടെ പ്രതിരോധം ഫോർമുല ഉപയോഗിച്ച് കണക്കാക്കാം: R = Ro (1 + t) ഇവിടെ 0 ഡിഗ്രി സെൽഷ്യസിൽ കണ്ടക്ടറുടെ പ്രതിരോധം t ആണ് കണ്ടക്ടറുടെ താപനില - പ്രതിരോധത്തിന്റെ താപനില ഗുണകം

15

സ്ലൈഡ് 15: കണ്ടക്ടർ പ്രതിരോധം

ചാർജുകളുടെ ഡയറക്‌റ്റ് ചലനത്തിലേക്കുള്ള ഒരു കണ്ടക്ടറുടെ പ്രതിരോധത്തിന്റെ അളവ് വ്യക്തമാക്കുന്ന ഒരു ഭൗതിക അളവാണ് പ്രതിരോധം. യൂണിറ്റ് നീളവും യൂണിറ്റ് ക്രോസ്-സെക്ഷണൽ ഏരിയയും ഉള്ള ഒരു സിലിണ്ടർ കണ്ടക്ടറുടെ പ്രതിരോധമാണ് റെസിസ്റ്റിവിറ്റി. ഒരു നിശ്ചിത നിർണായക ഊഷ്മാവിൽ (T cr) - പ്രതിരോധശേഷി, - കണ്ടക്ടർ ദൈർഘ്യം, S - ക്രോസ്-സെക്ഷണൽ ഏരിയ \u003d (1 + ∆ T) - t \u003d-ൽ പ്രതിരോധം പെട്ടെന്ന് കുറയുന്ന ഒരു ഭൗതിക പ്രതിഭാസമാണ് സൂപ്പർകണ്ടക്റ്റിവിറ്റി. 20 0 С; - പ്രതിരോധത്തിന്റെ താപനില ഗുണകം = 1/273 0 K -1 ∆ T - താപനില മാറ്റം T, K 0 മെറ്റൽ സൂപ്പർകണ്ടക്ടർ T cr 293

16

സ്ലൈഡ് 16

സൂപ്പർകണ്ടക്റ്റിവിറ്റി, പല കണ്ടക്ടറുകളുടെയും ഒരു സ്വത്ത്, ഒരു നിശ്ചിത മെറ്റീരിയലിന്റെ സവിശേഷതയായ ഒരു നിശ്ചിത നിർണായക താപനില T k ന് താഴെ തണുപ്പിക്കുമ്പോൾ അവയുടെ വൈദ്യുത പ്രതിരോധം പെട്ടെന്ന് പൂജ്യത്തിലേക്ക് താഴുന്നു. സി. 25-ലധികം ലോഹ മൂലകങ്ങളിലും, ധാരാളം അലോയ്കളിലും ഇന്റർമെറ്റാലിക് സംയുക്തങ്ങളിലും, കൂടാതെ ചില അർദ്ധചാലകങ്ങളിലും കാണപ്പെടുന്നു.

17

സ്ലൈഡ് 17

1911-ൽ ഡച്ച് ഭൗതികശാസ്ത്രജ്ഞനായ കാമർലിംഗ്-ഓൺസ് കണ്ടെത്തി, മെർക്കുറി ദ്രാവക ഹീലിയത്തിൽ തണുപ്പിക്കുമ്പോൾ, അതിന്റെ പ്രതിരോധം ആദ്യം ക്രമേണ മാറുന്നു, തുടർന്ന് 4.2 K താപനിലയിൽ കുത്തനെ പൂജ്യത്തിലേക്ക് താഴുന്നു.

18

സ്ലൈഡ് 18

G. Kamerlingh-Onnes ന് 1913-ൽ ഭൗതികശാസ്ത്രത്തിനുള്ള നോബൽ സമ്മാനം ലഭിച്ചു "താഴ്ന്ന താപനിലയിൽ ദ്രവ്യത്തിന്റെ ഗുണങ്ങളെക്കുറിച്ചുള്ള പഠനത്തിന്." 25-ലധികം രാസ മൂലകങ്ങൾ - വളരെ താഴ്ന്ന താപനിലയിലുള്ള ലോഹങ്ങൾ സൂപ്പർകണ്ടക്ടറുകളായി മാറുന്നുവെന്ന് പിന്നീട് കണ്ടെത്തി. അവയിൽ ഓരോന്നിനും അതിന്റേതായ നിർണായക പരിവർത്തന താപനിലയുണ്ട്, പൂജ്യം പ്രതിരോധമുള്ള ഒരു അവസ്ഥയിലേക്ക്. ടങ്സ്റ്റണിനുള്ള ഏറ്റവും കുറഞ്ഞ മൂല്യം 0.012 കെ ആണ്, നിയോബിയത്തിന് ഏറ്റവും ഉയർന്നത് 9 കെ ആണ്. ശുദ്ധമായ ലോഹങ്ങളിൽ മാത്രമല്ല, പല രാസ സംയുക്തങ്ങളിലും ലോഹസങ്കരങ്ങളിലും സൂപ്പർകണ്ടക്റ്റിവിറ്റി നിരീക്ഷിക്കപ്പെടുന്നു. ഈ സാഹചര്യത്തിൽ, സൂപ്പർകണ്ടക്റ്റിംഗ് സംയുക്തത്തിന്റെ ഭാഗമായ മൂലകങ്ങൾ തന്നെ സൂപ്പർകണ്ടക്ടറുകളാകണമെന്നില്ല. ഉദാഹരണത്തിന്, NiBi, Au2Bi, PdTe, PtSb എന്നിവയും മറ്റുള്ളവയും. 1986 വരെ, സൂപ്പർകണ്ടക്ടറുകൾക്ക് -259 ഡിഗ്രി സെൽഷ്യസിൽ താഴെയുള്ള വളരെ കുറഞ്ഞ താപനിലയിൽ ഈ ഗുണം ഉണ്ടെന്ന് അറിയപ്പെട്ടിരുന്നു. 1986-1987-ൽ, ഏകദേശം -173 ഡിഗ്രി സെൽഷ്യസ് സൂപ്പർകണ്ടക്റ്റിംഗ് അവസ്ഥയിലേക്കുള്ള പരിവർത്തന താപനിലയുള്ള വസ്തുക്കൾ കണ്ടെത്തി. ഈ പ്രതിഭാസത്തെ ഉയർന്ന താപനില സൂപ്പർകണ്ടക്റ്റിവിറ്റി എന്ന് വിളിക്കുന്നു, ഇത് നിരീക്ഷിക്കാൻ ദ്രാവക ഹീലിയത്തിന് പകരം ദ്രാവക നൈട്രജൻ ഉപയോഗിക്കാം.

19

സ്ലൈഡ് 19: സൂപ്പർകണ്ടക്റ്റിവിറ്റി

അക്കാദമിഷ്യൻ വി.എൽ. ഗിൻസ്ബർഗ്, സൂപ്പർകണ്ടക്റ്റിവിറ്റിയെക്കുറിച്ചുള്ള തന്റെ പ്രവർത്തനത്തിന് നോബൽ സമ്മാന ജേതാവ്

20

സ്ലൈഡ് 20: ലോഹങ്ങളുടെയും ലോഹസങ്കരങ്ങളുടെയും സൂപ്പർകണ്ടക്റ്റിവിറ്റി

T = 0 K ന് അടുത്തുള്ള താപനിലയിൽ പല ലോഹങ്ങൾക്കും അലോയ്കൾക്കും, പ്രതിരോധശേഷിയിൽ മൂർച്ചയുള്ള കുറവ് നിരീക്ഷിക്കപ്പെടുന്നു - ഈ പ്രതിഭാസത്തെ ലോഹങ്ങളുടെ സൂപ്പർകണ്ടക്റ്റിവിറ്റി എന്ന് വിളിക്കുന്നു. 1911-ൽ ഡച്ച് ഭൗതികശാസ്ത്രജ്ഞനായ H. Kamerling - Ohness മെർക്കുറിയിൽ (T cr = 4.2 o K) ഇത് കണ്ടെത്തി. ടി പി 0

21

സ്ലൈഡ് 21: പൊതുവായ വിവരങ്ങൾ

പകുതിയോളം ലോഹങ്ങളും നൂറുകണക്കിന് അലോയ്കളും സൂപ്പർകണ്ടക്റ്റിവിറ്റിയുടെ സ്വത്താണ്. സൂപ്പർകണ്ടക്റ്റിംഗ് ഗുണങ്ങൾ ക്രിസ്റ്റൽ ഘടനയുടെ തരത്തെ ആശ്രയിച്ചിരിക്കുന്നു. ഇത് മാറ്റുന്നതിലൂടെ ദ്രവ്യത്തെ സാധാരണ അവസ്ഥയിൽ നിന്ന് സൂപ്പർകണ്ടക്റ്റിംഗ് അവസ്ഥയിലേക്ക് മാറ്റാൻ കഴിയും. സൂപ്പർകണ്ടക്റ്റിംഗ് അവസ്ഥയിലേക്ക് കടന്നുപോകുന്ന മൂലകങ്ങളുടെ ഐസോടോപ്പുകളുടെ നിർണായക താപനിലകൾ ഐസോടോപ്പുകളുടെ പിണ്ഡവുമായി ബന്ധപ്പെട്ടിരിക്കുന്നു: T e (M e) 1/2 = const (ഐസോടോപ്പ് പ്രഭാവം) ശക്തമായ കാന്തികക്ഷേത്രം സൂപ്പർകണ്ടക്റ്റിവിറ്റിയുടെ ഫലത്തെ നശിപ്പിക്കുന്നു. അതിനാൽ, ഒരു കാന്തികക്ഷേത്രത്തിൽ സ്ഥാപിക്കുമ്പോൾ, സൂപ്പർകണ്ടക്റ്റിവിറ്റിയുടെ സ്വഭാവം അപ്രത്യക്ഷമായേക്കാം.

22

സ്ലൈഡ് 22: മാലിന്യങ്ങളോടുള്ള പ്രതികരണം

ഒരു അശുദ്ധിയെ ഒരു സൂപ്പർകണ്ടക്ടറിലേക്ക് അവതരിപ്പിക്കുന്നത് സൂപ്പർകണ്ടക്റ്റിംഗ് അവസ്ഥയിലേക്കുള്ള പരിവർത്തനത്തിന്റെ മൂർച്ച കുറയ്ക്കുന്നു. സാധാരണ ലോഹങ്ങളിൽ, ഏകദേശം 10 -12 സെക്കന്റിനു ശേഷം കറന്റ് അപ്രത്യക്ഷമാകും. ഒരു സൂപ്പർകണ്ടക്ടറിൽ, വൈദ്യുതധാരയ്ക്ക് വർഷങ്ങളോളം പ്രചരിക്കാം (സൈദ്ധാന്തികമായി 105 വർഷം!).

23

സ്ലൈഡ് 23: സൂപ്പർകണ്ടക്റ്റിവിറ്റിയുടെ ഭൗതിക സ്വഭാവം

സൂപ്പർകണ്ടക്ടിവിറ്റി എന്ന പ്രതിഭാസം ക്വാണ്ടം ആശയങ്ങളുടെ സഹായത്തോടെ മാത്രമേ മനസ്സിലാക്കാനും തെളിയിക്കാനും കഴിയൂ, അവ 1957-ൽ അമേരിക്കൻ ശാസ്ത്രജ്ഞരായ ജെ. ബാർഡിൻ, എൽ. കൂപ്പർ, ജെ. ഷ്രീഫർ, സോവിയറ്റ് അക്കാദമിഷ്യൻ എൻ.എൻ. ബോഗോലിയുബോവ്. 1986-ൽ, ലാന്തനം, ബേരിയം, മറ്റ് മൂലകങ്ങൾ എന്നിവയുടെ സംയുക്തങ്ങളുടെ ഉയർന്ന-താപനില സൂപ്പർകണ്ടക്റ്റിവിറ്റി കണ്ടെത്തി (T = 100 0 K എന്നത് ദ്രാവക നൈട്രജന്റെ തിളയ്ക്കുന്ന പോയിന്റാണ്).

24

സ്ലൈഡ് 24

എന്നിരുന്നാലും, പൂജ്യം പ്രതിരോധം മാത്രമല്ല സൂപ്പർകണ്ടക്റ്റിവിറ്റിയുടെ മുഖമുദ്ര. താപനില കുറയുന്നതിനനുസരിച്ച് ലോഹങ്ങളുടെ ചാലകത വർദ്ധിക്കുന്നു, അതായത് വൈദ്യുത പ്രതിരോധം പൂജ്യത്തിലേക്ക് മാറുന്നുവെന്നും ഡ്രൂഡ് സിദ്ധാന്തത്തിൽ നിന്ന് അറിയാം.

അചഞ്ചലമായ സൂപ്പർകണ്ടക്ടറിൽ നിന്ന് ആരംഭിച്ച്, കാന്തം സ്വയം പൊങ്ങിക്കിടക്കുന്നു, ബാഹ്യ സാഹചര്യങ്ങൾ സൂപ്പർകണ്ടക്റ്ററിനെ സൂപ്പർകണ്ടക്റ്റിംഗ് ഘട്ടത്തിൽ നിന്ന് പുറത്തെടുക്കുന്നതുവരെ കുതിച്ചുയരുന്നു. ഈ ഫലത്തിന്റെ ഫലമായി, ഒരു സൂപ്പർകണ്ടക്ടറിനെ സമീപിക്കുന്ന ഒരു കാന്തം, അതേ വലിപ്പത്തിലുള്ള ഒരു റിവേഴ്സ് പോളാരിറ്റി കാന്തത്തെ "കാണും", അത് ലെവിറ്റേഷന് കാരണമാകുന്നു.

27

സ്ലൈഡ് 27: സൂപ്പർകണ്ടക്റ്റിവിറ്റിയുടെ പ്രയോഗം

1. ഒരു സൂപ്പർകണ്ടക്റ്റിംഗ് വിൻ‌ഡിംഗുള്ള ശക്തമായ വൈദ്യുതകാന്തികങ്ങൾ നിർമ്മിക്കപ്പെടുന്നു, ഇത് ദീർഘകാലത്തേക്ക് വൈദ്യുതി ഉപഭോഗം ചെയ്യാതെ ഒരു കാന്തികക്ഷേത്രം സൃഷ്ടിക്കുന്നു, കാരണം ചൂട് റിലീസ് സംഭവിക്കുന്നില്ല. 2. ഒരു കാന്തിക മണ്ഡലത്തിൽ ചലിക്കുന്ന ചൂടുള്ള അയോണൈസ്ഡ് വാതകത്തിന്റെ ഒരു ജെറ്റിന്റെ ഊർജ്ജത്തെ വൈദ്യുതോർജ്ജമാക്കി മാറ്റുന്ന പ്രാഥമിക കണികാ ആക്സിലറേറ്ററുകൾ, മാഗ്നെറ്റോഹൈഡ്രോഡൈനാമിക്, ജനറേറ്ററുകൾ എന്നിവയിൽ സൂപ്പർകണ്ടക്റ്റിംഗ് കാന്തങ്ങൾ ഉപയോഗിക്കുന്നു. 3. സമീപഭാവിയിൽ ഉയർന്ന താപനിലയുള്ള സൂപ്പർകണ്ടക്റ്റിവിറ്റി റേഡിയോ ഇലക്ട്രോണിക്സിലും റേഡിയോ എഞ്ചിനീയറിംഗിലും ഒരു സാങ്കേതിക വിപ്ലവത്തിന് ഇടയാക്കും. 4. ഊഷ്മാവിൽ സൂപ്പർകണ്ടക്ടറുകൾ സൃഷ്ടിക്കാൻ കഴിയുമെങ്കിൽ, ജനറേറ്ററുകളും ഇലക്ട്രിക് മോട്ടോറുകളും അങ്ങേയറ്റം ഒതുക്കമുള്ളതായിത്തീരും, കൂടാതെ വളരെ ദൂരത്തേക്ക് നഷ്ടമില്ലാതെ വൈദ്യുതി പ്രക്ഷേപണം ചെയ്യാൻ കഴിയും.

28

അവതരണത്തിന്റെ അവസാന സ്ലൈഡ്: ലോഹങ്ങളിൽ ഇലക്ട്രിക് കറന്റ്: ഉപയോഗിച്ച വിഭവങ്ങൾ:

http://www.physbook.ru/index.php/ T._Electronic_conductivity_of_metals http://class-fizika.narod.ru/10_9.htm