Question

Опишите поведение свободных электронов в проводнике при отсутствиии внешнего электрического поля и при его наличии ​

Answer 1

Ответ:

:)

Объяснение:

Если внешнее поле отсутствует, то в любом элементе объема проводника отрицательный свободный заряд будет компенсироваться положительным зарядом ионной решетки. В проводнике, который внесен в электрическое поле, произойдет перераспределение свободных зарядов, следствием чего будет возникновение на поверхности проводника нескомпенсированных положительных и отрицательных зарядов. Описанный процесс носит название электростатической индукции, а возникающие на поверхности проводника заряды называют индукционными зарядами.

Answer 2

Свободные электроны в проводнике обладают определенным поведением как в отсутствие внешнего электрического поля, так и при его наличии.

1. В отсутствие внешнего электрического поля: В этом случае свободные электроны в проводнике двигаются хаотично и беспорядочно, обусловленное их тепловым движением. Они сталкиваются между собой и с атомами решетки проводника, что приводит к диффузии электронов. Однако, в среднем, нет никакого чистого направления движения электронов, и общая скорость движения электронов равна нулю, так как скорости движения в разных направлениях компенсируют друг друга.

2. При наличии внешнего электрического поля: Когда на проводник подается внешнее электрическое поле, свободные электроны начинают подвергаться силе Кулона, которая тянет их в направлении поля. Электроны начинают двигаться вдоль направления поля с определенной скоростью. Этот процесс называется дрейфом электронов.

   Дрейфовая скорость электронов зависит от интенсивности внешнего поля, подвижности электронов в материале проводника и плотности свободных электронов. Математически, дрейфовая скорость (v) связана с внешним полем (E) и подвижностью (μ) электронов следующим образом:

   v = μ * E

   При этом, подвижность характеризует способность электронов проводить ток под воздействием поля.

   Важно отметить, что дрейфовая скорость движения электронов в проводнике может быть много меньше их тепловой скорости, поэтому в большинстве случаев электроны все еще двигаются хаотично из-за теплового движения, но с добавлением малой дрейфовой скорости в направлении поля.

Этот процесс движения свободных электронов в проводнике при наличии и отсутствии внешнего электрического поля играет фундаментальную роль в проводимости материала и является основой для понимания работы электронных устройств, таких как провода, транзисторы и многие другие.