Hvad er den klassiske forklaring af en DC -elektrisk strøm i metallisk bølge?

Den klassiske forklaring af DC -elektrisk strøm i en metallisk ledning involverer bevægelse af frie elektroner under påvirkning af et elektrisk felt. Her er en sammenbrud:

1. Det metalliske gitter:

* Metaller har en unik struktur, hvor deres ydre elektroner er løst bundet til atomerne og er frie til at bevæge sig gennem hele materialet. Disse frie elektroner kaldes "ledningselektroner."

* De resterende positivt ladede ioner danner en stiv gitterstruktur.

2. Anvendelse af et elektrisk felt:

* Når der påføres en spænding på tværs af ledningen, etableres et elektrisk felt i ledningen. Dette felt udøver en kraft på de frie elektroner, hvilket får dem til at drive i en bestemt retning.

* Retningen på det elektriske felt bestemmer retning af elektrondriften.

* Vigtig note: Elektronernes drivhastighed er relativt langsom, typisk et par millimeter i sekundet. Imidlertid forplantes det elektriske felt med lysets hastighed, hvilket får strømmen til at forekomme næsten øjeblikkelig.

3. Elektrondrift og strøm:

* Bevægelsen af ​​disse frie elektroner udgør den elektriske strøm.

* Størrelsen af ​​strømmen er direkte proportional med drivhastigheden af ​​elektronerne og antallet af frie elektroner pr. Enhedsvolumen.

4. Modstand:

* Metalgitteret er ikke helt tomt; Det har ufuldkommenheder og atomer, der vibrerer ved forskellige temperaturer. Disse faktorer hindrer strømmen af ​​elektroner, hvilket resulterer i resistens.

* Jo højere modstanden er, desto lavere strømmen for en given spænding.

5. DC Current:

* I et DC -kredsløb er det elektriske felt konstant, hvilket forårsager en stabil drift af elektroner i en retning. Dette resulterer i en konstant strømstrøm.

Nøglepunkter:

* drivhastighed: Elektroner bevæger sig ikke med lysets hastighed. Deres drivhastighed er relativt langsom, men det er nok til at skabe en betydelig strøm.

* strømstrøm: Strømmen er et mål for strømningshastigheden for ladning, ikke hastigheden for individuelle elektroner.

* modstand: Modstand hindrer strømmen af ​​elektroner. En god dirigent har lav modstand, mens en dårlig dirigent har stor modstand.

Vigtig note: Denne klassiske forklaring giver en grundlæggende forståelse af DC -strømstrømmen i metaller. Imidlertid kræver en mere nøjagtig beskrivelse kvantemekanik, der forklarer elektronernes bølge-lignende karakter og deres opførsel i et fast stof.