1樓:沉洋艦
電子的運動速率接近光速.很快.
方向,沒規律.
2樓:匿名使用者
通常情況下,其他金屬導體中電子的漂移速度也約為10-4公尺/秒這個數量級
金屬導電的原因,是其中存在著可以自由移動的電子。在電場的作用下,導體中的自由電子在熱運動的基礎上,逆著電場方向產生乙個附加的定向速度,這個速度的平均值,稱為漂移速度。
通常情況下,其他金屬導體中電子的漂移速度也約為10-4公尺/秒這個數量級。而金屬中自由電子的平均熱運動速度的大小為105公尺/秒數量級,可見自由電子在電場作用下的定向漂移速度遠小於平均熱運動速度。
既然金屬導體中電子的漂移速度如此之小,為什麼平常還說「電」的傳播速度非常快?誰都知道,在很遠的地方把開關接通,它所控制的電燈就會立刻亮了起來,若按估計出的電子漂移速度的大小,似乎接通開關後要等很久電燈才會亮。
其實這並不奇怪,平常說的「電」的傳播速度,不是導體中電子的漂移速度,而是電場的傳播速度。電場的傳播速度非常快,在真空中,這個速度的大小約為3×108公尺/秒。「電」的傳播過程大致是這樣的:
電路接通以前,金屬導電子線中雖然各處都有自由電子,但導線內並無電場,整個導線處於靜電平衡狀態,自由只做無規則的熱運動而沒有定向運動,當然導線中也沒有電流。當電路一接通,電場就會把場源變化的資訊,以大約3×108公尺/秒的速度傳播出去,使電路各處的導線中迅速建立起電場,電場推動當地的自由電子做漂移運動,形成電流。那種認為開關接通後,自由電子從電源出發,以漂移速度定向運動,到達電燈之後,燈才能亮,完全是一種誤解。
我們可以用乙個形象的比喻來說明以上的道理。一隊將要進入展覽館參觀的學生,排成直線隊形,隊首在展覽館門口,隊尾還在學校內;指揮隊伍的老師在校內,隊伍靜止不動,等候參觀。當老師發布命令:
「參觀開始!」命令以聲速v(約為332公尺/秒)沿隊伍傳播出去。而聽到命令的學生,則以某一慢得多的速度v′(約1公尺/秒)前進。
當聲音傳達到展覽館門口時,站在門口的學生就可以走進館內參觀。假設學校到展覽館的距離為s公尺,命令傳達到館門口所用的時間t≈s/332秒,乙個人從學校走到館門口要用的時間是t=s秒。這裡,從發出命令到開始有人進入展覽館的時間是t,而不是t。
如果把學校比作電源,展覽館比作用電器,教師發布命令相當於開關接通電路,聲音傳播的速度相當於電場的傳播速度,則人行進的速度相當於電子沿導線定向移動的速度。這個過程和接通電源後,電場以光速沿導線傳播,電場傳到**,**的自由電子就開始定向移動的情況相似。接通電源後,電場傳到用電器的時間極短,所以接通電源後,可以認為電流立即傳到用電器,使其開始工作。
我們所用的這個力學模型,可以形象、直觀地加深學生對這個問題的理解。
在電場的作用下,電子在金屬中的傳播速度是多少
3樓:徐天來
電子在金屬中的傳播速度是多少
所謂的電傳播速度指的是電場傳播速度,30萬公里/秒 。電子傳播速度比較慢10-4公尺/秒。
金屬導電的原因,是其中存在著可以自由移動的電子。在電場的作用下,導體中的自由電子在熱運動的基礎上,逆著電場方向產生乙個附加的定向速度,這個速度的平均值,稱為漂移速度。
通常情況下,其他金屬導體中電子的漂移速度也約為10-4公尺/秒這個數量級。而金屬中自由電子的平均熱運動速度的大小為105公尺/秒數量級,可見自由電子在電場作用下的定向漂移速度遠小於平均熱運動速度。
既然金屬導體中電子的漂移速度如此之小,為什麼平常還說「電」的傳播速度非常快?誰都知道,在很遠的地方把開關接通,它所控制的電燈就會立刻亮了起來,若按估計出的電子漂移速度的大小,似乎接通開關後要等很久電燈才會亮。
其實這並不奇怪,平常說的「電」的傳播速度,不是導體中電子的漂移速度,而是電場的傳播速度。電場的傳播速度非常快,在真空中,這個速度的大小約為3×108公尺/秒。「電」的傳播過程大致是這樣的:
電路接通以前,金屬導線中雖然各處都有自由電子,但導線內並無電場,整個導線處於靜電平衡狀態,自由電子只做無規則的熱運動而沒有定向運動,當然導線中也沒有電流。當電路一接通,電場就會把場源變化的資訊,以大約3×108公尺/秒的速度傳播出去,使電路各處的導線中迅速建立起電場,電場推動當地的自由電子做漂移運動,形成電流。那種認為開關接通後,自由電子從電源出發,以漂移速度定向運動,到達電燈之後,燈才能亮,完全是一種誤解。
4樓:扶桑樹
電場在金屬導線中的傳播速度是3x10^8m/s當閉合電路兩端兩點加上電壓在導體兩端產生電場,電能以電磁波的形式傳播,電磁波的傳播速度等於光速,所以,電場在金屬導線中的傳播速度是3x10^8m/s。
在金屬導體中,自由電子只不過在速率很大的無規則熱運動上附加了乙個速率很小的定向移動??
5樓:
金屬導體中,自由電子熱運動速率很大,大約為十萬公尺每秒。自由電子並不一定 定向移動,只用當導體兩端加上電壓時才定向移動,形成電流。定向移動的速率也很小,只用10 的-5次方公尺每秒左右,乙個電子通過一條1m長的導線需要3個多小時。
但電流幾乎以光速傳播,這又是因為給導體加上電壓的瞬間,電路中各個位置迅速建立了恆定電場,在這個電場的作用下,電路中各處的自由電子幾乎同時開始定向移動,整個電路也就幾乎同時形成電流。
金屬導線中自由電子運動的速率越大,導線中的電流越大
6樓:奮鬥愛好者
應該是定向移動的速率越大電流越大
反例:相同的導線不接電源的情況下,分別放置在0℃和15℃的環境下,根據熱運動的知識我們知道15℃條件下金屬導線中的自由電子的布朗運動速率較大,但是和速度為0所以還是沒有電流
那為什麼自由電子可以在金屬導體裡自
7樓:堵惜杉
不是。所謂金屬晶體,在它內部的結構是金屬離子和自由電子組成。由於金屬原子的外層電子比較少,金屬原子容易失去外層電子變成金屬離子。
金屬原子發布電子後形成的金屬離子按一定的規律堆積,發布的電子則在整個晶體裡自由運動,稱為自由電子。通過金屬離子與自由電子之間存在著較強的作用而形成的單質晶體,叫金屬晶體。在外加電場的條件下,自由電子就會發生定向運動形成電流,這就是金屬導電的原因。
而我們知道,金屬只能形成正價離子,所以在金屬導體中,不僅僅只有自由電子,還有金屬陽離子。同學,只要你上了高三,學了「金屬晶體」這一節,你就明白了。
金屬導體中自由電子定向移動速率的平均速率和電場傳播速率的區別。
8樓:匿名使用者
先肯定是要有電場!然後因為電場傳播速度很快即光速,所以你的整個迴路中立即充滿電場作用!每個自由電子都同時開始運動!
但是金屬內部阻力肯定很大所以電子速度不可能很快!只是電場傳播速度很快!導致所有自由電子很快並且同時運動。
希望採納!!!
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