Электричество и магнетизм. Часть 2

2.11. Основные положения классической электронной теории проводимости металлов Друде — Лоренца.

Исходя из представлений о свободных электронах как основных носителях тока в металлах, Друде (Drude P., 1863-1906) разработал классическую теорию электропровод-ности металлов, которая затем была усовершенствована Лоренцем (Lorentz H., 1853-1928).

Основные положения этой теории сводятся к следующим:

1). Носителями тока в металлах являются электроны, движение которых подчиняется законом классической механики.

2). Поведение электронов подобно поведению молекул идеального газа (электронный газ).

3). При движении электронов в кристаллической решетке можно не учитывать столкновения электронов друг с другом.

4). При упругом столкновении электронов с ионами электроны полностью передают им накопленную в электрическом поле энергию.

Средняя тепловая скорость хаотического движения электронов при Т300К составляет clip_image735.

При включении электрического поля на хаотическое движение электронов накладывается упорядоченное движение (называемое иногда «дрейфовым»), происходящее с некоторой средней скоростью clip_image737; возникает направленное движение электронов — электрический ток. Плотность тока определяется по формулеclip_image739.

Оценки показывают, что при максимально допустимой плотности тока в металлах j = 107 А/м2 и концентрации носителей 1028 – 1029м-3 , clip_image741. Таким образом, даже при очень больших плотностях тока средняя скорость упорядоченного движения электронов clip_image743.

Вы здесь: Главная Физика Электричество и магнетизм Электричество и магнетизм. Часть 2