Prędkość znoszenia

Swobodne elektrony w przewodniku przemieszczają się po losowych ścieżkach i zderzają się z innymi elektronami i cząstkami.

W polu elektrycznym losowo poruszające się elektrony stopniowo dryfują w kierunku przeciwnym do przyłożonego pola elektrycznego.

Tak więc średnia prędkość swobodnie naładowanych cząstek w materiale spowodowana polem elektrycznym jest znana jako prędkość dryfu. Jest to stosunek prądu w przewodniku do iloczynu stężenia naładowanych cząstek, wielkości ładunku każdej cząstki oraz pola przekroju poprzecznego przewodnika. Jednostką prędkości dryftu w układzie SI są metry na sekundę.

Rozważ drut miedziany o średnicy 1 mm. Jaka byłaby średnia prędkość dryfu elektronów w przewodzie, gdy przepływa przez niego prąd o natężeniu 10 A?

Aby rozpocząć, oblicz gęstość wolnych elektronów w drucie miedzianym. Liczba wolnych elektronów w miedzi jest równa liczbie atomów miedzi na metr sześcienny. Po drugie, oblicz pole przekroju poprzecznego drutu.

Poprzez przegrupowanie i podstawienie warunków można określić prędkość dryftu. Znak ujemny oznacza, że ładunki poruszają się w kierunku przeciwnym do prądu konwencjonalnego.