中国科学技术大学《电磁学》 第二章稳恒电流 作者:叶邦角 杂质造成的不完整性与温度无关,所以在极低温度下,杂质是引起电阻的主要原因。 三、欧爆定律的失效问题 若平均自由时间与电场无关,则电流密度与电场强度成线性关系,这种导电介质就是欧姆介质;而当τ与电场有关时,电导率 5本身与场强有关,欧姆定律失效,即j与E产或者说I与U的比例关系遭到破坏,而代之以非线性关系。 电场很强时 欧姆定律的微分形式在电流随时间变化时也成立,但是场强E随时间变化的周期T应比τ得多,即 T>了 对一般金属,电子的平均自由时间τ在103-103s范围内,这就要求T》10s或频率υ《10H,这个频率属于可见光范围, 而一般场强变化的频率比可见光频率小得多,故直到频率超过微波段(10"Hz),欧姆定律仍成立。 例如在金属中E>102-10vm2时,u会很大,大到可以v相比拟,这时,电子的平均自由飞行时间必然受到电场E的影响 与E不再是线形关系,而是非线性的关系 2.高气压下的电离气体 此时,气体分子的平均自由程很长,即使电场强度不很高时。λ也很大,从而导致欧姆定律失效。Ё೑⾥ᄺᡔᴃ໻ᄺlj⬉⺕ᄺNJ ㄀Ѡゴ 〇ᘦ⬉⌕ ԰㗙˖৊䙺㾦 10 ᴖ䋼䗴៤ⱘϡᅠᭈᗻϢ⏽ᑺ᮴݇ˈ᠔ҹ೼ᵕԢ⏽ᑺϟˈᴖ䋼ᰃᓩ䍋⬉䰏ⱘЏ㽕ॳ಴DŽ ਃޔުೝ഻ ళݨ༁ᄵႜ࿸ 㢹ᑇഛ㞾⬅ᯊ䯈τϢ⬉എ᮴݇ˈ߭⬉⌕ᆚᑺϢ⬉എᔎᑺ៤㒓ᗻ݇㋏ˈ䖭⾡ᇐ⬉ҟ䋼ህᰃ⃻ྚҟ䋼˗㗠ᔧτϢ⬉എ᳝݇ᯊˈ⬉ᇐ⥛ σᴀ䑿Ϣഎᔎ᳝݇ˈ⃻ྚᅮᕟ༅ᬜ, े j Ϣ E ѻ៪㗙䇈 I Ϣ U ⱘ↨՟݇㋏䙁ࠄ⸈ണˈ㗠ҷПҹ䴲㒓ᗻ݇㋏DŽ 1ˊ ⬉എᕜᔎᯊ ⃻ྚᅮᕟⱘᖂߚᔶᓣ೼⬉⌕䱣ᯊ䯈ব࣪ᯊг៤ゟˈԚᰃഎᔎ E 䱣ᯊ䯈ব࣪ⱘ਼ᳳ T ᑨ↨τ໻ᕫ໮ˈे T >>τ ᇍϔ㠀䞥ሲˈ⬉ᄤⱘᑇഛ㞾⬅ᯊ䯈τ೼ 10-13~10-14s 㣗ೈݙˈ䖭ህ㽕∖ TNJ10-14s ៪乥⥛υlj1014Hz, 䖭Ͼ乥⥛ሲѢৃ㾕ܝ㣗ೈˈ 㗠ϔ㠀എᔎব࣪ⱘ乥⥛↨ৃ㾕ܝ乥⥛ᇣᕫ໮ˈᬙⳈࠄ乥⥛䍙䖛ᖂ⊶↉˄1011Hz˅ˈ⃻ྚᅮᕟҡ៤ゟDŽ ՟བ೼䞥ሲЁ E˚103?104Vgm-1 ᯊˈu Ӯᕜ໻ˈ໻ࠄৃҹ v Ⳍ↨ᢳ, 䖭ᯊˈ⬉ᄤⱘᑇഛ㞾⬅亲㸠ᯊ䯈ᖙ✊ফࠄ⬉എE ⱘᕅડˊj Ϣ E ϡݡᰃ㒓ᔶ݇㋏ˈ㗠ᰃ䴲㒓ᗻⱘ݇㋏DŽ 2ˊ 催⇨य़ϟⱘ⬉⾏⇨ԧ ℸᯊˈ⇨ԧߚᄤⱘᑇഛ㞾⬅⿟λᕜ䭓ˈेՓ⬉എᔎᑺϡᕜ催ᯊDŽλгᕜ໻ˈҢ㗠ᇐ㟈⃻ྚᅮᕟ༅ᬜDŽ