Электронный поток в проводе [дубликат]

Как электроны, составляющие ток, движутся по проводу? Некоторые говорят, что это похоже на колесо. Если его толкнуть, каждая часть колеса мгновенно двигается. Это то, что происходит с электронами? Они начинают двигаться повсюду в проводе, когда цепь замкнута? Почему? Или это потому, что электроны сталкиваются друг с другом, а энергия распространяется со скоростью света?

Это не совсем мгновенно, но изменение электрического поля в проводе после его подключения (что и приводит в движение электроны) будет распространяться со скоростью света.

Ответы (3)

Под действием приложенного электрического поля электроны в проводниках на самом деле движутся не очень быстро по сравнению с их объемной скоростью потока. Например, в меди объемная дрейфовая скорость электронов меньше миллиметра в секунду. Однако каждый электрон (в частности, электроны проводимости ) имеет эффективную скорость более одного миллиона метров в секунду. Эффективная скорость является случайной скоростью и оказывается, что она зависит только от материала (например, для меди она составляет ~1,6 × 10 6 м/с), ни температура, ни приложенное электрическое поле. Случайная скорость и скорость дрейфа важны для определения длины свободного пробега (~4 × 10 − 8 м или ~40 нм в меди) и частота столкновений (~4 × 10 13 столкновений в секунду в меди) для электронов проводимости.

Короткий ответ: да, электроны проводимости сталкиваются друг с другом (что вызывает передачу информации), и хотя их чистая скорость дрейфа очень мала, скорость передачи данных через проводник немного ниже скорости света.

Напряжение – это работа, совершаемая для перемещения заряда из одной точки в другую. Однако они почти не двигаются. Так что же такое напряжение? И сопротивление? Означает ли это, что провод с большим сопротивлением заставляет электроны биться медленнее? Извините, я заблудился.
Напряжение @SmCcK похоже на гравитационную потенциальную энергию. Если вы приложите разность потенциалов между двумя точками, заряженная частица в этой области ускорится. Сопротивление (или удельное сопротивление) в материале в некотором смысле похоже на трение. В сверхпроводнике, например, ток может течь бесконечно без потерь.
@SmCcK Короче говоря, частота столкновений, о которой я говорил, зависит от скорости дрейфа электронов, тогда как их длина свободного пробега зависит от случайной скорости электронов и частоты столкновений. Вы также можете думать об этом так: Дж "=" н е е В д р я ф т ~ о Е . Так что да, удельное сопротивление материала влияет на скорость дрейфа и длину свободного пробега электронов.

Как только вы замкнёте цепь, по проводу распространяется электрическое поле.
Схема

Е "=" В Икс "=" Ф Вопрос
Электрическое поле распространяется со скоростью света, поэтому используемые провода слишком малы, и электрическому полю потребуется заметное время для прохождения по проводу. Поскольку электрическое поле постоянно вокруг провода и (почти) мгновенно присутствует во всем проводе, каждый электрон испытывает одну и ту же силу:
Ф "=" В е Икс
Где е это заряд одного электрона.
Каждый электрон испытывает одну и ту же силу из-за электрического поля, а не потому, что соседние электроны сталкиваются с ними.

Если цепь замкнута, электроны один за другим начинают двигаться в цепочке между истоком и стоком ок. со скоростью света. Это связано с тем, что электроны всегда чувствуют друг друга и сигнал о старте перемещается примерно на с с.

То же самое происходит и в водопроводе. Попробуй это. Конечно, вы не можете измерить, как быстро сигнал «шире откройте кран» доходит до конца вашей трубы. Более возбужденно, если труба нагревается солнцем и, если открыть запорный кран, вода течет «мгновенно», а более холодная вода приходит с задержкой. Конечно, обратите внимание на другие ответы о зигзагообразной траектории электронов.

Электронный поток в проводе [дубликат]
СпросиСетьПолитика конфиденциальности1y, 0v