АвтоАвтоматизацияАрхитектураАстрономияАудитБиологияБухгалтерияВоенное делоГенетикаГеографияГеологияГосударствоДомДругоеЖурналистика и СМИИзобретательствоИностранные языкиИнформатикаИскусствоИсторияКомпьютерыКулинарияКультураЛексикологияЛитератураЛогикаМаркетингМатематикаМашиностроениеМедицинаМенеджментМеталлы и СваркаМеханикаМузыкаНаселениеОбразованиеОхрана безопасности жизниОхрана ТрудаПедагогикаПолитикаПравоПриборостроениеПрограммированиеПроизводствоПромышленностьПсихологияРадиоРегилияСвязьСоциологияСпортСтандартизацияСтроительствоТехнологииТорговляТуризмФизикаФизиологияФилософияФинансыХимияХозяйствоЦеннообразованиеЧерчениеЭкологияЭконометрикаЭкономикаЭлектроникаЮриспунденкция

Эффект Нернста

Читайте также:
  1. A) эффективное распределение ресурсов
  2. I. Психологические условия эффективности боевой подготовки.
  3. III. По тепловому эффекту
  4. VI. Педагогические технологии на основе эффективности управления и организации учебного процесса
  5. Автоматизированное рабочее место (АРМ) специалиста. Повышение эффективности деятельности специалистов с помощью АРМов
  6. Анализ активов организации и оценка эффективности их использования.
  7. Анализ безубыточности производства продукции. Эффект производственного рычага
  8. Анализ взаимосвязей между показателями эффективности инвестиционно-инновационных проектов и показателями эффективности хозяйственной деятельности предприятия
  9. Анализ взаимосвязи между обобщающими, частными показателями экономической эффективности деятельности предприятия и эффективностью каждого научно-технического мероприятия
  10. Анализ влияния инвестиционных проектов и нововведений на изменение обобщающих показателей эффективности производственной деятельности предприятия
  11. Анализ влияния инноваций на эффективность производственной деятельности предприятия
  12. Анализ влияния эффективности использования материальных ресурсов на величину материальных затрат

Под влиянием воздействия внешнего магнитного поля перпендикулярно направлению плотности тока и внешнего магнитного поля внутри проводника возникает напряженность электрического поля перпендикулярно плотности тока и напряженности внешнего магнитного поля. Вектор Умова-Пойнтинга для этого поля направлен противоположно распространению электромагнитного поля вдоль проводника и как бы сдерживает этот поток энергии. Вследствие этого на длине проводникa l происходит потеря энергии волны, распространяющейся вдоль проводника с током. Ослабление это растет по мере увеличения длины l. Такое ослабление энергии вдоль проводника с током при наложении внешнего магнитного поля приводит к тому, что внутренняя энергия проводника возрастает по мере удаления от начала проводника. Это приводит к возникновению градиента температуры вдоль направления плотности тока, т.е.

 

где N – коэффициент Нернста.

В каких условиях такое равенство реализуется, рассмотрим подробнее. В начале проводника нормальная составляющая электромагнитной волны равна Е´n,1, а в конце проводника стала Е´n,2 Разность переносимой энергии вдоль проводника составит:

 

а разность поглощенной энергии проводником будет:

 

где с – удельная теплоемкость и ρn – плотность вещества.

В соответствии с законом сохранения энергии имеем:

 

Поделим полученное равенство на ∆х. Тогда

Здесь – скорость распространения электромагнитной волны внутри исследуемого проводника, а с – скорость света в вакууме.

Компенсация полученного градиента температуры будет происходить вследствие наличия теплопроводности. Поэтому с учетом закона Фурье для теплопроводности получим:

 

Здесь поток тепловой энергии, а λ – коэффициент теплопроводности.

Из равенства (13.20) легко определить при каких значениях электрического тока возникают такие потоки тепловой энергии, когда градиент температуры вдоль оси Х-ов будет равен нулю. Тогда на основании (13.20) получаем:

Здесь

Произведем некоторые оценки по (13.21). При токе I = 1 А и размере медного проводника b·d·l = 3·10·10 мм имеем = 2,82∙10-10 Вт/м2. Поглощаемая

 



мощность равна 9,4∙10-6 Вт, а сопротивление такого медного образца будет 9,4∙10-6 Ом. В нормальных условиях сопротивление указанного размера медного проводника составляет 5,2∙10-6 Ом. Соответствующие величины для алюминиевого проводника составляют: = 6,7∙10-10 Вт/м2, поглощаемая

 

мощность 2,24∙10-6 Вт, а сопротивление – 2,24∙10-6 Ом. Сопротивление алюминиевого проводника указанного размера равно 8,3∙10-6 Ом. Полученные значения сопротивления медного и алюминиевого проводов разными способами хорошо коррелируют между собой по порядку величины. Эффективная магнитная индукция при токе в 1 А составляет 9,8∙10-5 Т.

Налагаемые внешние магнитные поля обладают магнитной индукцией по величине значительно превосходящей магнитную индукцию, обусловленную прохождением электрического тока. Вследствие этого возрастает сопротивление проводника. Величина скорости теплового потока резко уменьшается, а градиент температуры вдоль оси Х-ов возрастает. В этом и заключается эффект Нернста.


1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 | 12 | 13 | 14 | 15 | 16 | 17 | 18 | 19 | 20 | 21 | 22 | 23 | 24 | 25 | 26 | 27 | 28 | 29 | 30 | 31 | 32 | 33 | 34 | 35 | 36 | 37 | 38 | 39 | 40 | 41 | 42 | 43 | 44 | 45 | 46 | 47 | 48 | 49 | 50 | 51 | 52 | 53 | 54 | 55 | 56 | 57 | 58 | 59 | 60 | 61 | 62 | 63 | 64 | 65 | 66 | 67 | 68 | 69 | 70 | 71 | 72 | 73 | 74 | 75 | 76 | 77 | 78 | 79 | 80 | 81 | 82 | 83 | 84 | 85 | 86 | 87 | 88 | 89 | 90 | 91 | 92 | 93 | 94 | 95 | 96 | 97 | 98 | 99 | 100 | 101 | 102 | 103 | 104 | 105 | 106 | 107 | 108 | 109 | 110 | 111 | 112 | 113 | 114 | 115 | 116 | 117 | 118 | 119 | 120 | 121 | 122 | 123 |


При использовании материала, поставите ссылку на Студалл.Орг (0.007 сек.)