Яка швидкість руху електронів більша: впорядкованого чи теплового?(з поясненням)
Ответы
Відповідь: швидкість впорядкованого руху електронів набагато менша швидкості їх теплового руху
Пояснення: Згідно з класичною теорією Друде-Лоренца можна оцінити середню швидкість теплового руху електронів за формулами молекулярно-кінетичної теорії. При кімнатній температурі вона виявляється приблизно рівною 10⁵ м/с.
Оцінимо швидкість впорядкованого руху електронів
Для мідного провідника з площею поперечного перерізу S = 1 мм² = 10⁻⁶ м² при силі струму I = 1 A швидкість упорядкованого руху електронів згідно з формулою дорівнює:
V = I/(enS), де
I-сила струму
e-заряд електрона
n-концентрація електронів
S-площа перерізу провідника.
Якщо кожен атом міді припадає один вільний електрон, то концентрація «n» електронів
міді досягне: n = 8,47 · 10²⁸м⁻³.
В цьому випадку швидкість електронів складе: V = 1/(1,6 * 10⁻¹⁹ x 8,47 * 10²⁸x 10⁻⁶) = 7,379*10⁻⁵ м / сек ≈ 0,07 мм/с