26.13
Когда электрическое поле прикладывается к проводнику, свободные электроны дрейфуют в направлении, противоположном направлению поля, сталкиваясь с ионами кристалла.
Если бы приложенное поле было равно нулю, то случайное движение в среднем привело бы к нулевому дрейфу, поскольку столкновения случайным образом меняли бы свое направление. Среднее время между столкновениями называется средним свободным временем.
Ускорение электрона задается электрической силой, действующей на массу. Его скорость в любой момент времени выражается начальной скоростью, ускорением и временем.
Усреднение обеих сторон по столкновениям дает среднюю скорость. Однако, поскольку средний дрейф из-за столкновений равен нулю, скорость дрейфа определяется произведением ускорения на среднее свободное время.
Используя соотношение между плотностью тока и скоростью дрейфа, плотность тока связана с электрическим полем, которое является законом Ома.
Таким образом, электропроводность выражается числом свободных электронов на единицу объема, зарядом и массой электрона, а также средним свободным временем.
Проводимость свободных электронов внутри проводника наилучшим образом описывается квантовой механикой. Однако классическая модель даёт результаты, бли…
© 2026 MyJoVE Corporation. Все права защищены.