Рассматривание напряжения и силы тока на уровне электронов. хочу узнать побольше на уровне электронов о таких величинах, как напряжение и сила тока. например: чем больше скорость электронов, тем больше напряжение. я не знаю, верное ли это утверждение, но хочу получить от вас ответ истинный, и в аналогичном виде
Доказательство.
Сила тока - это отношение заряда, протекшего через поперечное сечение проводника ко времени протекания.
Рассмотрим участок провода. Будем считать, что все электроны имеют некую среднюю скорость движения, постоянную, так как, с одной стороны они разгоняются внешним полем, с другой стороны - сталкиваются с атомами металла и тормозятся. За время t через поперечное сечение S пройдут все те электроны, которые находятся на расстоянии L = v*t от сечения. Обозначим концентрацию (количество электронов в единице объема металла) за n, тогда заряд, который несут эти электроны
где e - заряд электрона (по модулю)
Скорость v (дрейфовая скорость) может быть оценена в каком-либо опыте, путем измерения силы тока и расчета концентрации электронов из химических свойств металла и его плотности. Оказывается, что она составляет десятые доли сантиметра в секунду. Ошибочно, однако полагать, что при замыкании электрической цепи напряжение источника распространяется по ней с такой скоростью. Электроны - не машины в пробке, и двигаются не благодаря толканиям соседей, а благодаря внешнему наведенному полю. При замыкании цепи ВСЕ электроны приходят в движение мгновенно (поле распространяется в проводнике со скоростью света) и ток возникает сразу во всей цепи.