Hur snabba elektriska laddningsbärare genom ledare?

  • Dec 26, 2019
click fraud protection

Naturligtvis i fysik är det känt att elektriska fält sträcker åtgärden in i materiella kroppar (i ledarna, i synnerhet) med ljusets hastighet. Ibland denna siffra kallas den aktuella hastigheten av rörelse som inte är helt korrekt. Mer korrekt att säga att strömmen som flyter genom ledningarna, och e / m fält rör som bär en negativ laddning elektroner (foto nedan).

Funktioner av rörelse av elektronerna i olika strukturer

Funktionen fältet process som kallas elektrisk ström, är som följer:

  • Action e / m fält, vilket orsakar förskjutningen av elektron från sitt ursprungliga läge, sträcker den sig med en hastighet nära ljus.
  • Den fria (eller fördrivna från sina vanliga banor) bärare inte "flyga" genom en ledare med en sådan otrolig hastighet för vår uppfattning.
  • De är endast något förskjutna inuti kristallgittret, sändning av en inledande puls av fältelement angränsande metallledarstruktur.
  • De i sin tur, är också en liten rörelse i riktning mot den positiva polen och så vidare.
  • Det är denna puls sänds och ljusets hastighet från en ände av tråden till en annan.
instagram viewer
Viktigt! Enligt förklaringen av det faktum att i de nuvarande centra är antingen inte flyter eller dess storlek och riktning är begränsade till vissa villkor (i halvledare).

På grund av deras brist på fria elektroner (eller glesa mängd) av en bärare basmaterial för en fältöverföringspuls är frånvarande i dessa substanser. Därför är den nuvarande riktad rörelse av elektroner i isolatorer uppträder ej.

Rörelsehastighet av elektroner

Under inflytande av e / m fält i de kristallgitterelementen vissa elektroner tidigare rivna från sina banor, i vissa gränser "Wander" genom ledaren. Enligt resultaten av särskilda undersökningar visade det sig att hastigheten av deras rörelse i riktning mot den positiva polen inte är mer än några millimeter per sekund.

Ytterligare information: Det beror på koncentrationen av fria bärare i ledararea av dess tvärsnitt, och elektronladdning och aktuellt värde kallas specialister dess drift takt.

För att förstå principen om sådan rörelse kan exempelvis pump, pumpning av vatten, används ofta för förklaringen av den elektriska strömmen.

När utrustningen är påslagen puls elastisk vattenhaltigt medium omedelbart till kranen, varefter den börjar att strömma in i diskhon. Detta betyder inte att en del av vattnet från vattenfördelningsstation förorts omedelbart nått ventilelementet (bilden nedan).

Det bara från omfördelning av den initiala pulsen booster pump nästa lager, och att - den efterföljande och så vidare. Eftersom hög hastighet överförs till den initierande pulstrycket, skifta varje efterföljande skikt och orsakar momentana fluidflöde från användarens kran.

AC

Situationen med växelströmmen som skiljer sig från den redan diskuterade utföringsformen endast i det att den initiala drivkraften förändras ständigt dess riktning med frekvensen av 50 gånger per sekund, eller 50 Hz (bilden nedan).

Med samma frekvensskift elektroner i ledarkroppen, hantera bråkdel av en sekund för att flytta en millimeter. För att återgå till analogin av en vattenpump - här och alla förklaras helt enkelt.

Vid förklaring av principen för förskjutning av vattenmassor bör föreställa sig en hypotetisk situation där pumpen pumpa fluid ändrar riktning 50 gånger per sekund. I detta fall, till vattnet visualisera med samma frekvens kommer att läcka till användarens kranen och strömma bort från den.