Question

1) почему в электронной теории силу тока определяют по скорости дрейфа, а время свободного пробега по тепловой скорости электрона? 2)Почему металлы с плотной кристалической решеткой имеют большее удельное сопротивление?

Answer 1

Ответ: 1) Скорость распространения тока и скорость дрейфа не одно и то же. Скорость распространения тока равна скорости распространения электрического поля в пространстве, т.е. 3⋅108 м/с.

2) Сопротивление металлов объясняется столкновениями электронов проводимости с ионами кристаллической решетки.

Объяснение: Надеюсь правильно)

Answer 2

1. Сила тока и скорость дрейфа электронов:

   • Сила тока (I): Она определяется как количество зарядов, проходящих через поперечное сечение проводника за единицу времени. Математически, это выражается как I = nAve, где n - концентрация свободных зарядов, A - площадь поперечного сечения проводника, v - скорость дрейфа электронов.
   • Скорость дрейфа (v): Это средняя скорость, с которой свободные электроны двигаются под воздействием электрического поля. Скорость дрейфа связана с напряжением и подвижностью электронов в материале.

   Использование скорости дрейфа в формуле силы тока связано с тем, что в металлах, где преобладает дрейф электронов, это является более существенным параметром для описания движения зарядов под воздействием электрического поля.

   Время свободного пробега электрона (свободное расстояние, которое электрон проходит между столкновениями) и тепловая скорость электрона используются в других контекстах, например, для описания теплового движения электронов и их взаимодействия в материале.

2. Удельное сопротивление и кристаллическая решетка:

   • Удельное сопротивление (ρ): Это величина, описывающая способность материала сопротивляться прохождению электрического тока. Математически, удельное сопротивление связано с сопротивлением провода, его длиной и площадью поперечного сечения по формуле R = ρL/A, где R - сопротивление, L - длина провода, A - площадь поперечного сечения.

   • Кристаллическая решетка: В металлах структура атомов организована в кристаллическую решетку. Если кристаллическая решетка плотна и упорядочена, это может создавать препятствия для свободного движения электронов. Механизмы рассеяния, вызванные кристаллической структурой, могут привести к увеличению сопротивления материала.

   Таким образом, металлы с более плотной кристаллической решеткой могут иметь большее удельное сопротивление из-за увеличенного числа рассеяний электронов на кристаллических дефектах и границах зерен.