26.13
Kiedy pole elektryczne jest przyłożone do przewodnika, wolne elektrony dryfują w kierunku przeciwnym do kierunku pola, zderzając się z jonami kryształu.
Gdyby zastosowane pole było równe zero, ruch losowy spowodowałby średnio zerowy dryf netto, ponieważ zderzenia losowo zmieniałyby swoje kierunki. Średni czas między kolizjami nazywany jest średnim czasem wolnym.
Przyspieszenie elektronu jest określone przez siłę elektryczną działającą na masę. Jego prędkość w dowolnym momencie jest wyrażona przez prędkość początkową, przyspieszenie i czas.
Uśrednienie obu stron nad zderzeniami daje średnią prędkość. Ponieważ jednak średni dryft spowodowany zderzeniami wynosi zero, prędkość dryfu jest określona przez iloczyn przyspieszenia i średniego czasu wolnego.
Wykorzystując zależność między gęstością prądu a prędkością dryfu, gęstość prądu jest związana z polem elektrycznym, co jest prawem Ohma.
Tak więc przewodność elektryczna jest wyrażona przez liczbę wolnych elektronów na jednostkę objętości, ładunek i masę elektronu oraz średni czas wolny.
Przewodnictwo wolnych elektronów w przewodniku najlepiej opisuje mechanika kwantowa. Jednak model klasyczny pozwala na przewidywania zbliżone do wynik…
Prawa autorskie © 2026 MyJoVE Corporation. Wszelkie prawa zastrzeżone.