Seilias

Κατεβάστε την εφαρμογή για λειτουργία σε τοπικό επίπεδο χωρίς να απαιτείται σύνδεση στο Internet.

Download

Στους μεταλλικούς αγωγούς τα άτομα διατάσσονται σε κάποιες συγκεκριμένες θέσεις σχηματίζοντας ένα πλέγμα που λέγεται κρυσταλλικό πλέγμα. Σύμφωνα με το μοντέλο των ελεύθερων ηλεκτρονίων τα ηλεκτρόνια που βρίσκονται στις τελευταίες στοιβάδες συνδέονται πολύ χαραλά με το άτομο οπότε κάποια από αυτά μπορούν εύκολα να αποσπαστούν και να κινούνται ελεύθερα. Τα ελεύθερα ηλεκτρόνια λόγω θερμοκρασίας κινούνται άτακτα με ταχύτητες της τάξης των $800\ \rm{m/s}$ (θερμική ταχύτητα). Αν τώρα ο αγωγός βρεθεί μέσα σε ένα ηλεκτρικό πεδίο τότε τα ελεύθερα ηλεκτρόνια επιταχύνονται μέχρι να "συγκρουστούν" με τα ιόντα του πλέγματος. Με αυτές τις διαδοχικές επιταχύνσεις και συγκρούσεις τα ηλεκτρόνια αποκτούν τελικά μια σταθερή ταχύτητα $υ_d$ η οποία είναι αυτή που δημιουργεί το ηλεκτρικό ρεύμα. Η ταχύτητα αυτή είναι πάρα πολύ μικρή της τάξης $1\ \rm{mm/s}$ (όπως τα σαλιγκάρια).

Η ένταση του ηλεκτρικού ρεύματος μπορεί να υπολογιστεί από την εξίσωση ορισμού της αρκεί να υπολογίσουμε το φορτίο που περνά από μια διατομή του αγωγού προς το αντίστοιχο χρόνο. Το φορτίο που θα περάσει από μια διατομή του αγωγού σε χρόνο $dt$ είναι το φορτίο που βρίσκεται σε έναν όγκο $Aυ_ddt$. Αν $n$ είναι ο αριθμός των ηλεκτρονίων ανα μονάδα όγκου τότε