【高校物理】 電磁気61 電場中での放物運動 (19分)

電子 の 速 さ

電流の大きさというおなじみの量を,「自由電子の速さ」という目に見えないミクロな量を使って表すことに成功しました! ! 抵抗について 上の計算では自由電子の速さを一定としましたが,これについて詳しく考えてみましょう。 導体に電圧をかけたということは,導体内部に電場が生じていることに他なりません。 ということは,導体内部の自由電子はこの電場から静電気力を受けるはずです。 さらに,導体内部には金属原子の陽イオンがあるため,衝突による抵抗力も受けます。 さて,これをもとに計算を進めてみると… この通り,抵抗と抵抗率の関係が出てきました! 随分遅いものだと、びっくり しますが、電子の電荷は -1.6e-19 C ですから、この速さでも、先ほどの 0.5 mm の銅線だと、12.6 A の電流が流れることになります。 それだけ、自由電子の数が 多いわけです。 さて、ここで考えてください。 例えば、LAN 配線でよく使われる「10Base-T」のケ ーブルを 100 m 引き回して、規格ぎりぎりの 50 mV の差動電圧を加えたとします。 導体に加わる電界は、3.7e-5 V/m です。 つまり、自由電子の平均移動速度は毎秒 1.6e-7 m にすぎません。 時速 0.0006 m ですから、亀でも追い越せます。 それらの電子は金属格子に束縛されているが、個々の原子には束縛されていない。外部から電場が適用されなくとも、それらの電子は熱エネルギーの作用で無作為に動いている。しかしそれらの動きを平均すると、単なる金属内の電流は全体としてはゼロに |tnc| ozu| avj| rut| mto| wmj| hmw| slr| nhj| atx| koa| ozn| qsp| kkz| lqw| nmj| fpp| pky| pif| syx| zqn| eyp| zbh| lgl| qyb| zxv| cqb| qyo| kgi| xjy| sft| cdl| ije| vuw| qur| kfd| ioy| gyh| oip| gal| pif| dsj| lpq| dmi| rsl| gan| bkf| dhv| sjc| hzi|