Лидеры категории
Лена-пена
М.И.
Y.Nine
•••
Искусственный Интеллект
Искусственный Интеллект
Искусственный Интеллект
Как найти среднюю скорость теплового движения электронов?
Александр Ташкинов
(1800),
закрыт
14 лет назад
Лучший ответ
Бобр
(75716)
14 лет назад
Формула, связывающая температуру и кинетическую энергию - в любом учебнике термодинамики:
E= i/2kT
Е - средняя кинетическая энергия частиц
i - количество степеней свободы частиц
k - постоянная Больцмана
Т - температура
Зная плотность электронов, считаем скорость их сноса (не уверен, что правильный термин, drift velocity):
J = pv
J - плотность тока
p - плотность электронов
v - скорость электронов
Итак, известна скорость сноса, известно расстояние сноса и известна тепловая скорость.
E= i/2kT
Е - средняя кинетическая энергия частиц
i - количество степеней свободы частиц
k - постоянная Больцмана
Т - температура
Зная плотность электронов, считаем скорость их сноса (не уверен, что правильный термин, drift velocity):
J = pv
J - плотность тока
p - плотность электронов
v - скорость электронов
Итак, известна скорость сноса, известно расстояние сноса и известна тепловая скорость.
fx fxМыслитель (5154)
14 лет назад
Drift velocity - это дрейфовая скорость. Именно такой термин принят в отечественной литературе по физике твердого тела.
fx fxМыслитель (5154)
14 лет назад
Кстати, эта формула, приведенная Вами справедлива лишь для статистики Максвелла-Больцмана, которой можно описать идеальный газ. А для электронов в металле надо брать статистику Ферми-Дирака.
Бобр
Оракул
(75716)
Да. Действительно, тут я прогнал.
Александр Ташкинов, меня не слушай, sf слушай, снег башка попадёт....Эээ... Ну, в общем, формула для потока - правильная, а вот с температурой - фигня вышла. Ведь, действтельно, температура Ферми для нормальных металлов - сотни Кельвинов, тут по Ферми считать нужно...
Если найду учебник по физике твёрдого тела - напишу.
fx fxМыслитель (5154)
14 лет назад
Вообще то, надо уточнить формулу для плотности тока:
j = env
Здесь:
j - плотность тока,
e - заряд электрона,
n - концентрация электронов,
v - дрейфовая скорость электронов.
j = env
Здесь:
j - плотность тока,
e - заряд электрона,
n - концентрация электронов,
v - дрейфовая скорость электронов.
Остальные ответы
Леся Ляшенко
(175)
14 лет назад
Тебе что пересказать весь курс электротехники? Повторяю формулы передаются как абракадабра.
Александр ТашкиновМастер (1800)
14 лет назад
Откуда формулы берёте?
Леся Ляшенко
Ученик
(175)
Я просто их знаю мальчик да жаль времени нет пересказывать.
fx fx
(5154)
14 лет назад
А зачем нам здесь средняя тепловая скорость движения молекул?
Концентрацию электронов легко найдем. А дальше - надо думать. Есть какие соображения?
То есть, получается так. При комнатной температуре электронный газ в металле сильно вырожден, поэтому тепловой вклад в движение электронов можно не учитывать. Следовательно, движение электронов складывается из двух компонент - определяемой столкновениями с ионами меди и определяемой дрейфом в электрическом поле. Путь будет равен суммированием по всей траектории движения электрона и последующим усреднением по всем электронам.
Как то так.
Концентрацию электронов легко найдем. А дальше - надо думать. Есть какие соображения?
То есть, получается так. При комнатной температуре электронный газ в металле сильно вырожден, поэтому тепловой вклад в движение электронов можно не учитывать. Следовательно, движение электронов складывается из двух компонент - определяемой столкновениями с ионами меди и определяемой дрейфом в электрическом поле. Путь будет равен суммированием по всей траектории движения электрона и последующим усреднением по всем электронам.
Как то так.
Александр ТашкиновМастер (1800)
14 лет назад
ну он с этой тепловой скоростью летает, летает... Пока ток направленно эти 10 мм пройдёт,, этот электрон к тому времени охренительное расстояние нарежет
fx fx
Мыслитель
(5154)
Да нет же. Я ж написал - при комнатных температурах электронный газ в металлах сильно вырожден, поэтому тепловой вклад можно не учитывать.
Alex Zh
(483)
8 лет назад
Ход таков.
по плотности электронов и плотности тока находим скорость дрейфа.
из последнего и пройденного расстояния находим время.
из последнего и скорости теплового движения находим пройденный путь.
по плотности электронов и плотности тока находим скорость дрейфа.
из последнего и пройденного расстояния находим время.
из последнего и скорости теплового движения находим пройденный путь.
Александр ТашкиновМастер (1800)
8 лет назад
Обалдеть, 6 лет прошло... Я закончил бакалавриат и магистратуру, несколько лет уже работаю... И ваш ответ, прям пробил на воспоминания.
Alex Zh
Знаток
(483)
Поздравляю! Воспоминия дело хорошее...
Я видел про 6 лет :). Но ответыДОГмэйл. ру читают и в настоящем, и в будующем будут....
Похожие вопросы
j=1 A/мм^3, l=10 мм.
Для нахождения этого расстояния надо найти концентрацию электронов и среднюю скорость теплового движения молекул.