Cтраница 4
Импедансные граничные условия позволяют решить задачу более просто и эффективно. Импедансные граничные условия позволяют не рассматривать поле внутри тела. В то же время поле в окружающем пространстве, а следовательно, и на поверхности тела сохраняется прежним. Сохраняется и распределение мощности по его поверхности, определяемое вектором Пойнтинга. Импедансные граничные условия при строгой постановке должны быть заданы для всей поверхности тела, а значения импеданса на ней определяются распределением поля внутри тела. Возможны два способа вычисления сопротивлений Z0 на поверхности. Первый путь, полностью справедливый при сильном поверхностном эффекте, состоит в аналитическом решении одномерной задачи. [46]
При движении жидкости без трения между отдельными ее соприкасающимися слоями возникают только нормальные силы ( давления), касательные же силы ( напряжения сдвига) отсутствуют. Это означает, что идеальная жидкость не оказывает изменению формы никакого внутреннего сопротивления. Теория движения идеальной жидкости математически очень широко разработана и во многих случаях дает вполне удовлетворительную картину действительных движений. Такими случаями являются, например, волновое движение или движение с образованием струй. В то же время теория идеальной жидкости совершенно бессильна для решения проблемы вычисления сопротивления тела, движущегося в жидкости. [47]
Как показано на схематических картинах магнитных полей двух проводов с токами ( рис. 7 - 19), различные части сечений проводов сцеплены с неодинаковым числом магнитных линий. На основании рассуждений, аналогичных приведенным для уединенного провода, можно прийти к заключению, что наибольшая плотность тока будет в тех частях сечения проводов, которые сцеплены с наименьшим числом магнитных линий. Если ТО КИ в проводниках направлены одинаково ( рис. 7 - 19 а), наибольшая плотность тока наблюдается в наиболее удаленных друг от друга частях сечений; при различных направлениях токов ( рис. 7 - 19 6) наибольшая плотность тока получается в наиболее близких друг к другу частях сечений проводов. Области наибольших плотностей тока отмечены толстыми линиями. Вызываемая эффектом близости неравномерность распределения тока по сечению проводов ведет к увеличению потерь энергии, к увеличению разницы в сопротивлениях проводов переменному и постоянному токам. Расчеты распределения тока по сечению проводника с учетом поверхностного эффекта или эффекта близости и вычисление сопротивления проводника относятся к задачам теории поля. [48]
Существует, однако, несколько причин, по которым сопротивление реальной структуры металл - полупроводник может отличаться от сопротивления растекания идеализированной структуры. Из-за разности работ выхода полупроводника и металла в приконтактной области полупроводника существует обедненный или обогащенный слой, который влияет на сопротивление структуры. Обычно контакт металл - полупроводник неомичен, и при протекании через него электрического тока сопротивление контакта возрастает за счет сопротивления обратносмещенного запирающего слоя или уменьшается вследствие инжекции носителей заряда при прямом смещении. Из-за малой площади контакта электрическое поле в приконтактной области может быть достаточно большим, что приводит к уменьшению подвижности носителей заряда. По этой же причине может происходить заметный электрический нагрев приконтактной области, сопровождающийся изменением удельного сопротивления полупроводника и образованием термо - ЭДС. Перечисленные явления нарушают основные предположения об однородности полупроводника и омичности контакта, с учетом которых проведено вычисление сопротивления растекания. [49]