金属伝導理論

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。

したがって、電気伝導率は、単位体積あたりの自由電子の数、電子の電荷と質量、および平均自由時間で表されます。