87

Во сколько раз скорость электронов проводника отличается от скорости пешехода?

05 октября 2023

Во сколько раз скорость электронов проводника отличается от скорости пешехода?

категория: физика

68

В 60,000. Х3 600 разтак как Как ионы, образующие решетку, так и электроны участвуют в тепловом движении. Ионы совершают тепловые колебания вблизи положений равновесия – узлов кристаллической решетки. Свободные электроны движутся хаотично и при своем движении сталкиваются с ионами решетки. В результате таких столкновений устанавливается термодинамическое равновесие между электронным газом и решеткой. Согласно теории Друде–Лоренца, электроны обладают такой же средней энергией теплового движения, как и молекулы одноатомного идеального газа. Это позволяет оценить среднюю скорость теплового движения электронов по формулам молекулярно-кинетической теории. При комнатной температуре она оказывается примерно равной 10^5 м/с. C другой стороны, скорость направленного движения электронов при протекании тока (скорость дрейфа) v=I / (e n S), где I — сила тока, e — заряд электрона, n – средняя концентрация свободных электронов, примерно равная числу атомов в единице объема металлического проводника, S — площадь поперечного сечения проводника. Концентрация n атомов в металлах находится в пределах 10^28–10^29 м^–3. Оценка по этой формуле для металлического проводника сечением 1 мм^2, по которому течет ток 10 А, дает для средней скорости упорядоченного движения электронов значение в пределах 0,6–6 мм/c. Таким образом, средняя скорость упорядоченного движения электронов в металлических проводниках на много порядков меньше средней скорости их теплового движения

Знаете ответ?

Есть интересный вопрос? Задайте его нашему сообществу, у нас наверняка найдется ответ!
Делитесь опытом и знаниями, зарабатывайте награды и репутацию, заводите новых интересных друзей!
Задавайте интересные вопросы, давайте качественные ответы и зарабатывайте деньги. Подробнее...