26.13
Lorsqu'un champ électrique est appliqué à travers un conducteur, les électrons libres dérivent dans la direction opposée à la direction du champ tout en entrant en collision avec les ions du cristal.
Si le champ appliqué était nul, le mouvement aléatoire entraînerait, en moyenne, une dérive nette nulle car les collisions changeraient de direction de manière aléatoire. Le temps moyen entre les collisions est appelé temps libre moyen.
L'accélération de l'électron est donnée par la force électrique sur la masse. Son vecteur vitesse à tout instant est exprimé par le vecteur vitesse initial, l’accélération et le temps.
En faisant la moyenne des deux côtés sur les collisions, on obtient la vitesse moyenne. Cependant, comme la dérive moyenne due aux collisions est nulle, la vitesse de dérive est donnée par le produit de l’accélération et du temps libre moyen.
En utilisant la relation entre la densité de courant et la vitesse de dérive, la densité de courant est liée au champ électrique, qui est la loi d'Ohm.
Ainsi, la conductivité électrique est exprimée par le nombre d'électrons libres par unité de volume, la charge et la masse de l'électron, et le temps libre moyen.
La conduction des électrons libres à l'intérieur d'un conducteur est mieux décrite par la mécanique quantique. Cependant, un modèle classique fait des…
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