Electron Drift in Metallic Conduction

Electron drift in metallic conduction explains how free electrons move through a conductor. A classical model can describe this motion closely, even though quantum mechanics gives the best overall picture. This model is called the theory of metallic conduction.

In this theory, Newton's second law...

導体に電場を印加すると、自由電子は結晶のイオンと衝突しながら、電界の方向と反対の方向に漂流します。

適用されたフィールドがゼロの場合、衝突がランダムに方向を変えるため、ランダムモーションは平均して正味ドリフトがゼロになります。衝突間の平均時間は、平均自由時間と呼ばれます。

電子の加速は、質量に対する電気力によって与えられます。任意の時点での速度は、初速度、加速度、および時間で表されます。

衝突の両側を平均すると、平均速度が得られます。ただし、衝突による平均ドリフトはゼロであるため、ドリフト速度は加速度と平均自由時間の積で与えられます。

電流密度とドリフト速度の関係を使用すると、電流密度は電界に関連しており、これがオームの法則です。...