Дорошев Василий Петрович
Опыт с инерционными электронами

Самиздат: [Регистрация] [Найти] [Рейтинги] [Обсуждения] [Новинки] [Обзоры] [Помощь|Техвопросы]
Ссылки:
Школа кожевенного мастерства: сумки, ремни своими руками Юридические услуги. Круглосуточно
 Ваша оценка:

Дорошев В.П.

Опыт с инерционными электронами

     В работе Гришаева А.А. [1]  и моей статье [2]   рассчитана концентрация электронов, создающих ток в медном проводнике n1 = 2,7×1017 м-3 и  n2 ~ 5×1022 м-3 соответственно. Это на 11 и 6  порядков меньше общего числа электронов в зоне проводимости меди nm = 1028 м-3.  
    Такое соотношение концентраций мне показалось необычным и  заставило  экспериментально проверить  полученные расчёты.
     Напомню, что ток

I = Q/τ (1)

где, Q - заряд, протекающий в проводнике; τ- время движения заряда.
    Известно, так же, что

I = enVS (2)

где, e - заряд электрона; n - концентрация электронов; V - линейная скорость движения электронов; S -  площадь сечения проводника.
     Из (1) и (2) следует

n = Q/τeVS  (3).

    Спроектируем  источник тока, электроны  которого двигаются только по инерции, что   позволит считать их  'свободными', а не оторванными от атома электрическим полем источника.
    Заряд, движущихся по  инерции электронов, будем накапливать на конденсаторе C, подключённому параллельно движущемуся проводнику, и, учитывая, что  Q = UC, получим

n ≈ 1013U/τ  (4),

при   C ≈ 1,2 ×10-10Ф; S ≈ 10-6м2; скорость окружности диска перед остановкой измерить не удалось (нет скоростной видеокамеры), но я её оценил, как среднюю скорость вылета стрелы арбалета с пружиной из рессорной стали (50...100м/с )и посчитал  V ≈ 70 м/с, Параметры U =3,5 В и τ =  8 мс взяты из осциллограммы напряжения  на конденсаторе (Рис.1).

[] <"/>

Рис.1 Осциллограмма напряжение на конденсаторе

    В результате

n ≈ 0,44×1016  (5).

    На Фото 1 показана экспериментальная установка, в которой скорость проводника задаётся     пружиной, собранной из торсиона автомобиля 'Запорожец'.  Двигающийся проводник представляет собой один виток медного проводника, выполненный из  медной фольги на   диске диаметром 500мм. У диска есть упор, при резком  торможении о  который,  в витке начинает  протекать ток.
   Генерируемый данным  источником заряд составил   Q = UC = 4,2×10-10 Кл, что вполне сопоставимо с зарядом, сгенерированным устройством [3] R.C.Tolman, L.M.Mott-Smith. Phys.Rev., 28 (1926) 794, при вдвое меньшей скорости проводника и в 300 раз меньшей его длине.

Фото.1 Пружинный источник конвенционного тока

Выводы.
    1.Проведён опыт, показывающий, что только небольшая   часть электронов проводимости (электронного газа, формирующего металлическую связь) участвует в создании электрического тока.
   2.Измерения концентрации двигающихся электронов (5) достаточно хорошо подтверждают  мои расчёты в [2].
   3.Реализован простой  импульсный источник конвенционного тока (Фото 1).

 Ваша оценка:
Связаться с программистом сайта.

Новые книги авторов СИ, вышедшие из печати:
О.Болдырева "Крадуш. Чужие души" М.Николаев "Вторжение на Землю"

Как попасть в этoт список

Кожевенное мастерство | Сайт "Художники" | Доска об'явлений "Книги"