自由电子移动与电流大小的关系

导电过程中,电子是怎样移动的?

导电过程中,电子是怎样移动的?

没有电时,自由电子移动得更快。

我在课本上查到的是金属中自由电子的速度大概是每秒100公里,但是麻省理工学院的资深教授沃尔特·列文说是每秒1000公里。

鉴于教科书常年不更新,而教授 s的数据可能比较先进,我们大概可以认为,在没有电的情况下,自由电子在金属中的移动速度是每秒1000公里左右。

那么带电时,自由电子的运动速度是多少?

带电时,自由电子的运动不是四处游荡,而是朝着固定的方向运动。

沃尔特·列文说,电子的定向运动非常缓慢。在某些导体中,速度仅为每秒0.5厘米。

实话告诉你,蜗它快。

所以,我们知道,一根100公里长的导线通电后,电子并不是瞬间从一端移动到另一端,这绝不是事实。

可是为什么通电后,另一端的灯瞬间就亮了?

这是因为电场在导体中的传播速度就是光速。通电后,电场从一端向另一端传播,所以速度很快。

然而,导体中的自由电子运动速度很慢。

钨丝灯里的钨丝,图片来自дагесянсаркисармена.灯泡中钨丝内的电子运动是有方向的,其速度约为每秒5厘米(数据来自沃尔特·勒温)。

电子运动如此缓慢的原因是,当电子快速向前运行时,它会不断地 "触摸 "里面的原子或杂质,从而反弹。反弹后会继续前行,再次反弹...

在此:

向前-碰撞-反弹-向前...................................................................................................................................................................

电荷移动方向和电流方向相同吗?

电荷运动的方向是否与电流运动的方向相同,取决于电荷的带电类型。我们知道闭环运动的电荷是电子,我们知道电子带负电,所以它运动的方向是电流的反方向;如果闭环运动的电荷是带正电的离子,那么它的运动方向就是电流方向。