Έχει ηλεκτρική αγωγιμότητα το κενό; Η ερώτηση μοιάζει απλή μα η απάντηση δεν είναι τετριμμένη! Στο forum Φυσικής που παραπέμπω δίνονται μερικές καλές απαντήσεις στο ερώτημα (προσωπικά προτιμώ την πρώτη). Συμπληρώνω τα εξής:
Σύμφωνα με τον νόμο του Ohm, η πυκνότητα ρεύματος J σε υλικό ειδικής αγωγιμότητας σ, μέσα στο οποίο υπάρχει ηλεκτρικό πεδίο εντάσεως E, δίνεται από την έκφραση J=σE. Όμως, σ=qnμ, όπου q το (συμβατικά θετικό) φορτίο των ηλεκτρικών φορέων (π.χ., ηλεκτρονίων), n η πυκνότητα φορέων στο υλικό (αριθμός ηλεκτρικών φορέων ανά μονάδα όγκου) και μ η ευκινησία των φορέων στο υλικό αυτό.
Τώρα, στο απόλυτο κενό δεν υπάρχουν ηλεκτρικοί φορείς, έτσι έχουμε n=0. Από την άλλη, ο καθορισμός ευκινησίας μ προϋποθέτει ότι, λόγω της αντίστασης που συναντούν οι φορείς μέσα στο υλικό, αντί να επιταχύνονται απεριόριστα από το ηλεκτρικό πεδίο E αποκτούν σταθερή μέση ταχύτητα v τέτοια ώστε v=μE. Στο κενό, λοιπόν, που δεν υπάρχει τέτοια αντίσταση, οι φορείς θα επιταχύνονταν απεριόριστα από το πεδίο και ο καθορισμός μιας τιμής για την ευκινησία θα ήταν αδύνατος (το μ θα έτεινε, θεωρητικά, στο άπειρο με το χρόνο!).
Τι μπορούμε να πούμε, λοιπόν, για την ηλεκτρική αγωγιμότητα του κενού; Μια πιθανή απάντηση είναι ότι, για ένα πολύ μικρό χρονικό διάστημα, όταν η ευκινησία μ είναι ακόμα πεπερασμένη, η ειδική αγωγιμότητα σ=qnμ είναι μηδέν, αφού n=0. Έτσι, βάσει του νόμου του Ohm, το κενό έχει μηδενική αγωγιμότητα (άπειρη αντίσταση), δηλαδή είναι μονωτής!
Δείτε το forum εδώ
Σύμφωνα με τον νόμο του Ohm, η πυκνότητα ρεύματος J σε υλικό ειδικής αγωγιμότητας σ, μέσα στο οποίο υπάρχει ηλεκτρικό πεδίο εντάσεως E, δίνεται από την έκφραση J=σE. Όμως, σ=qnμ, όπου q το (συμβατικά θετικό) φορτίο των ηλεκτρικών φορέων (π.χ., ηλεκτρονίων), n η πυκνότητα φορέων στο υλικό (αριθμός ηλεκτρικών φορέων ανά μονάδα όγκου) και μ η ευκινησία των φορέων στο υλικό αυτό.
Τώρα, στο απόλυτο κενό δεν υπάρχουν ηλεκτρικοί φορείς, έτσι έχουμε n=0. Από την άλλη, ο καθορισμός ευκινησίας μ προϋποθέτει ότι, λόγω της αντίστασης που συναντούν οι φορείς μέσα στο υλικό, αντί να επιταχύνονται απεριόριστα από το ηλεκτρικό πεδίο E αποκτούν σταθερή μέση ταχύτητα v τέτοια ώστε v=μE. Στο κενό, λοιπόν, που δεν υπάρχει τέτοια αντίσταση, οι φορείς θα επιταχύνονταν απεριόριστα από το πεδίο και ο καθορισμός μιας τιμής για την ευκινησία θα ήταν αδύνατος (το μ θα έτεινε, θεωρητικά, στο άπειρο με το χρόνο!).
Τι μπορούμε να πούμε, λοιπόν, για την ηλεκτρική αγωγιμότητα του κενού; Μια πιθανή απάντηση είναι ότι, για ένα πολύ μικρό χρονικό διάστημα, όταν η ευκινησία μ είναι ακόμα πεπερασμένη, η ειδική αγωγιμότητα σ=qnμ είναι μηδέν, αφού n=0. Έτσι, βάσει του νόμου του Ohm, το κενό έχει μηδενική αγωγιμότητα (άπειρη αντίσταση), δηλαδή είναι μονωτής!
Δείτε το forum εδώ
Δεν υπάρχουν σχόλια:
Δημοσίευση σχολίου