Page 79 - ЕЛЕКТРИКА І EЛEКТРОМАГНЕТИЗМ

густина струму дорівнює добутку заряду електрона e
на концентрацію електронів n 0 і швидкість напрям-
леного руху електронів в електричному полі 
 ej  n 0   . (5.5)

2
Максимально допустима густина струму j  10 7 A м ;
3
концентрація електронів n  10 28 1 м ; заряд електрона
e  1. 6 10  19 Кл . Середня швидкість електронів при цьому
становить всього  10  3 м с , що набагато менше від швид-
кості теплового руху електронів. Цей результат ніби протирі-
чить відомому факту, що швидкість розповсюдження елект-
ричного струму в колі дорівнює швидкості світла
( c 3 10 8 м с). В дійсності із швидкістю світла розповсю-
джується електромагнітне поле вздовж дротів, приводячи в
рух всі електрони на дальніх кінцях.
Нехай в провіднику існує постійне електричне поле на-
пруженістю E , яке діє на електрон силою F  e  E . Внаслі-
док цього електрон набуває прискорення a
F e  E
a   , (5.6)
m m
де m – маса електрона.
Згідно з теорією Друде електрони рухаються прискоре-
но, доки не зіткнуться з іоном, передадуть йому всю енергію
і зменшать швидкість до нуля. Ця відстань між двома послі-
довними зіткненнями має назву довжини вільного пробігу
електрона . Таким чином, електрон рухається між зіткнен-
нями прискорено, збільшуючи швидкість напрямленого руху
від 0 до  max , а потім знову починає з нуля.
Середня швидкість напрямленого руху електрона дорів-
нює
0  e E t 
 сер  max  , (5.7)
2 2 m
eE
 max    t  t  , (5.8)
m

74