Videnskab
 Science >> Videnskab >  >> Fysik

Hvad sker der med afstandselektronerne, når spænding ændres?

Afstandselektronerne rejser i en leder påvirkes ikke direkte af ændringer i spænding. Her er hvorfor:

* drivhastighed: Elektroner i en leder rejser ikke i en lige linje fra den ene ende til den anden. De kolliderer konstant med atomer i materialet og ændrer retning. Denne tilfældige bevægelse giver dem en netto "drivhastighed", som er den gennemsnitlige hastighed, de bevæger sig i retning af det elektriske felt.

* nuværende: * Nuværende * (strøm af ladning) er direkte proportional med spændingen og omvendt proportional med modstanden (Ohms lov:i =v/r). Forøgelse af spænding øger strømmen, hvilket betyder, at flere elektroner flyder gennem lederen pr. Sekund.

* Elektrondensitet: Antallet af elektroner pr. Enhedsvolumen i en leder bestemmes af selve materialet. Denne densitet ændres ikke med spænding.

Tænk på det sådan:

Forestil dig en overfyldt gang, hvor folk prøver at bevæge sig igennem.

* spænding: Jo højere spænding, jo stærkere er "push", der får folk til at bevæge sig hurtigere (højere strøm).

* Afstand: Afstanden, som folk rejser mellem kollisioner, bestemmes af, hvor overfyldt gangen er (materielle egenskaber), ikke hvor stærkt skubbet er.

Vigtig note: Mens afstandselektronerne rejser mellem kollisioner, ændres ikke, * hastigheden *, hvor de driver, øges med spænding. Imidlertid er denne stigning i drivhastighed normalt meget lille sammenlignet med den tilfældige termiske bevægelse af elektroner.

Kortfattet: Spænding påvirker den nuværende (strøm af ladning), men ikke den afstand, som individuelle elektroner bevæger sig mellem kollisioner.