Электричество и магнетизм
4. Электрическое поле в вакууме Дополнения
Скачать Содержание

Дополнения

Связь скорости направленного движения  и вектора плотности потока заряда (плотности тока) с напряженностью электрического поля можно получить в рамках следующей достаточно простой феноменологической модели. При столкновении электрона с тяжелым ионом кристаллической решетки (например, для алюминия ) электрон теряет практически весь свой импульс направленного движения. Согласно второму закону Ньютона скорость изменения импульса равна действующей на тело силе. Поскольку столкновения электронов с ионами приводят к потере импульса, естественно назвать эту силу силой трения, это во-первых. Во вторых, чем больше скорость электрона перед столкновением, тем больший импульс он потеряет, следовательно, эта сила трения должна быть пропорциональна скорости направленного движения электронов. Запишем её в виде

,

тогда уравнение направленного движения электрона — уравнение второго закона Ньютона для этого движения под действием электрического поля с напряженностью имеет вид

Мы ищем стационарное решение, соответствующее постоянному току, когда скорость направленного движения и . При этом из предыдущего соотношения непосредственно следует, что

.

Знак минус в этом соотношении связан с тем, что электрон заряжен отрицательно. Для плотности тока немедленно получается:

Следует обратить внимание на то, что результат не зависит от знака носителя заряда.

 

Дополнительная информация

http://www.pdi-berlin.de/paul-drude/?searchterm=drude — Пауль Друде (1863–1906);

http://cst-www.nrl.navy.mil/lattice/ — кристаллические решетки;

http://www.crystalage.com/online_store/stone_type/ — минералы;

http://www.catalogmineralov.ru/ — каталог минералов;

http://nuclphys.sinp.msu.ru/experiment/crossection/index.html — эффективное сечение, сечение реакции.