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なぜ電子は安定したドリフト速度を獲得するのですか?

導体の電子は、実際には安定したを獲得しません ドリフト速度。 代わりに、彼らは一定の平均ドリフト速度を経験します 。その理由は次のとおりです。

1。ランダムモーション: 導体の電子は、熱エネルギーのために常にランダムな方向に動いています。このランダム運動は非常に高速で、10^6 m/sのオーダーの速度があります。

2。電界: 電界が導体全体に適用されると、電子に力が発生し、フィールドの反対側の方向に加速します。この加速は、ランダムな熱運動に重ねられます。

3。衝突: 電子は、導体内の原子や他の電子と絶えず衝突します。これらの衝突により、電子はエネルギーを失い、方向を変え、効果的に減速します。

4。ネットドリフト: 衝突は加速を破壊しますが、完全に止めません。電界と衝突の正味の効果は、電子が電界とは反対の方向に小さな平均速度を取得することです。これは、ドリフト速度と呼ばれます 。

なぜ「平均」であり、「安定した」ではありません

* ドリフト速度は平均です: 電子は、衝突により常に方向と速度を変えます。ドリフト速度は、多くの衝突に対する平均速度を表します。

* 各電子に対して一定ではありません: ドリフト速度は、個々の電子ごとに一定の値ではありません。 代わりに、導体内のすべての電子の平均運動を表します。

* 電界に依存します: ドリフト速度は、電界に直接比例します。より強い電界は、より大きなドリフト速度をもたらします。

要約:

導体の電子は、一方向にスムーズかつ着実に動きません。彼らは、ランダムな熱運動の相互作用、電界による加速、およびそれらを遅くする衝突のために、一定の平均ドリフト速度を経験します。

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