Teoria da Condutividade Metálica

Quando um campo elétrico é aplicado em um condutor, os elétrons livres se deslocam na direção oposta à direção do campo enquanto colidem com os íons do cristal.

Se o campo aplicado fosse zero, o movimento aleatório resultaria, em média, em desvio líquido zero, pois as colisões mudariam aleatoriamente de direção. O tempo médio entre colisões é chamado de tempo livre médio.

A aceleração do elétron é dada pela força elétrica sobre a massa. Sua velocidade a qualquer momento é expressa pela velocidade inicial, pela aceleração e pelo tempo.

A média de ambos os lados sobre as colisões fornece a velocidade média. No entanto, como a deriva média devido a colisões é zero, a velocidade de deriva é dada pelo produto da aceleração e do tempo livre médio.

Usando a relação entre a densidade de corrente e a velocidade de deriva, a densidade de corrente está relacionada ao campo elétrico, que é a lei de Ohm.

Assim, a condutividade elétrica é expressa pelo número de elétrons livres por unidade de volume, a carga e a massa do elétron e o tempo livre médio.