Погружаемся в скорость дрейфа

Мы знаем для металлического проводника

Текущий я е н А "=" в где в скорость дрейфа , е это заряд электрона, н нет электронов в единице объема и А это площадь поперечного сечения.

Хорошо, мои вопросы, с которыми я борюсь:

  1. Зависит ли это от длины провода? (скажем, если ток одинаков и площадь тоже одинакова, но один провод длиннее, а другой короче, то одинакова ли скорость дрейфа для обоих проводов?)

  2. Зависит ли это от площади поперечного сечения провода? (Да, по соотношению, чем больше площадь, тем меньше скорость дрейфа, верно?)

Я копался в университетской физике, но ответа не нашел :( .

Ответы (5)

Скорость дрейфа не зависит от длины и площади поперечного сечения проволоки, если иметь дело с макроскопической (обычной, бытовой) проволокой. Однако, если проволока, скажем, слишком короткая, например, сравнимая со средним расстоянием, которое проходит носитель заряда перед столкновением, тогда она может начать зависеть от длины проволоки, но для всех практических целей и целей проволока не будет будь таким коротким.

Причина, по которой v не зависит от площади поперечного сечения провода, заключается в том, что отношение I/A является постоянным (при условии, что приложенное электрическое поле внутри провода не меняется), также называемым плотностью тока, обозначаемой J=I/A. Так, например, если A удваивается, я также удваиваю (емкость провода удваивается), сохраняя J постоянным.

А скин-эффект? Я думал, что почти вся проводимость происходит у поверхности провода.
Это эффект переменного тока (и зависит от частоты). Для DC это не имеет значения.
@Pooya Jannaty уравнение прямо говорит, что при фиксированном токе и переменной площади поперечного сечения скорость изменяется ... не могли бы вы уточнить независимость A, пожалуйста?

Нет . Это не зависит от площади поперечного сечения или длины провода.

Давайте изучим аналогию,

Ф "=" м × а

Ф а "=" м

Означает ли это, что масса объекта зависит от приложенной к нему силы?

Нет.

Скорость дрейфа зависит от подвижности электронов и приложенного электрического поля.

в с "=" мю × Е

Ни один из них не зависит от площади поперечного сечения или длины провода.

Связанный ответ предназначен для резистора с фиксированным напряжением между концами. Провод в цепи с постоянным током не имеет фиксированного напряжения (или электрического поля).
@bowl of red Знаете ли вы об уравнении: плотность тока = удельное сопротивление × электрическое поле для проводника? В этом случае существует фиксированное электрическое поле.
@Mockingbird Этот вопрос касается не постоянного напряжения, а постоянного тока. При постоянном токе и изменяющемся сопротивлении падение напряжения в проводе (и электрическое поле) должно измениться.

Да, это зависит от длины провода. Скорость дрейфа ( в д ) можно найти по этой формуле, в д "=" е Е т м (где е это заряд электрона, Е электрическое поле внутри провода, т - среднее время между столкновениями электронов, и м масса электрона). С Е "=" В л , первое уравнение преобразуется в в д "=" е В т л м . Отсюда ясно видно, что скорость дрейфа обратно пропорциональна длине проволоки, так что если длину проволоки удвоить, скорость дрейфа уменьшится вдвое.

И да, это также зависит от площади поперечного сечения провода, что ясно из самого уравнения, которое вы привели.

Эта формула подходит для резистора. Мы склонны моделировать провода практически без сопротивления (или падения напряжения в цепи). Считать падение напряжения на проводнике постоянным при изменении длины, но при неизменном токе неверно.

Это не будет зависеть от площади bcz, поскольку площадь удвоится, тогда ток также удвоится, но при удвоении длины ток будет вдвое меньше ... поэтому скорость дрейфа обратно пропорциональна длине. Используйте уравнения- 1...... I=neav 2. ..... R=pa/L Где p = удельное сопротивление

Почему вы говорите, что ток удваивается, когда исходный вопрос предполагает «если ток такой же»?

Я думаю, что скорость дрейфа зависит от длины, но не от площади поперечного сечения. Это связано с тем, что v = eE/m, где e — заряд электрона, E — электрическое поле, а m — масса электрона. Поскольку V/L = E и замена значения E в приведенном выше уравнении мы получаем v обратно пропорционально v

Кроме того, он не зависит от площади поперечного сечения, поскольку он не включен в приведенное выше уравнение. Что касается вашей формулы I = neAv, даже I (то есть текущий) не зависит ни от одного из параметров, используемых для его расчета в уравнение выше. I зависит только от V и R

" мы получаем v обратно пропорционально v " не имеет для меня смысла (может быть, это опечатка). Кроме того, рассмотрите возможность использования MathJax .
Я имел в виду v (то есть скорость дрейфа), обратно пропорциональную L (длине)