Linearni zakon
upora. Ostanimo pri električno prevodnih snoveh, za katere velja
Ohmova zveza. Imejmo ravno žico dolžine l in preseka S,
med koncema katere je priključen vir stalne napetosti U
(slika 3).
Pričakovati moremo,
da se bo vrednost električnega potenciala v desno vzdolž prevodnega
kanala enakomerno zmanjševala in da bo imela električna poljska
jakost konstantno vrednost, Ex
= U / l. Tok
I vzdolž enakomerno debele žice bo imel konstantno gostoto,
Jx = I
/ S. Množica prostih elektronov s prostorninsko gostoto
r se bo pomikala
enakomerno s hitrostjo vx
= Jx /
r, na njo pa bo
delovala električna sila Fe, Fex
=
rExSl. Če
torej velja Ohmova relacija med tokom in napetostjo, veljajo
sorazmernosti tudi med drugimi količinami v kanalu; poglejmo si jih:
Okvira sporočata, da
sta si sorazmerni tako gostota Jx in jakost Ex,
kakor tudi hitrost vx gruče prostih elektronov in
električna sila Fex. Če je gibanje gruče
prostih elektronov enakomerno, je kot takšno možno le in samo
takrat, kadar je rezultančna sila na njo enaka nič. To pomeni, da je
poleg električne sile na delu še ena, njej nasprotna, ki jo
pooseblja zaviralna sila oziroma sila upora Fu,
s katero se struktura prevodne snovi upira pomikanju prostih
elektronov; da je Fux
=
-Fex.
Zaradi slednjega in Fex
µ vx
velja tudi Fux
µ vx, ali
tudi: sila upora je sorazmerna hitrosti. Zaključek: ako za določen
prevodni kanal velja relacija I
µ U, velja v njem
zakon linearnega upora.
|