26.13
当在导体两端施加电场时,自由电子会朝与电场方向相反的方向漂移,同时与晶体中的离子发生碰撞。
如果所施加的电场为零,由于碰撞会随机改变粒子的运动方向,粒子的随机运动平均而言将导致净漂移为零。连续两次碰撞之间的平均时间称为平均自由时间。
电子的加速度由电场力除以质量给出。在任意时刻,其速度可由初速度、加速度和时间表示。
对碰撞前后两侧取平均可得到平均速度。然而,由于碰撞引起的平均漂移为零,因此漂移速度等于加速度与平均自由时间的乘积。
根据电流密度与漂移速度之间的关系,电流密度与电场相关,这就是欧姆定律。
因此,电导率由单位体积内的自由电子数、电子的电荷与质量以及平均自由时间决定。