Kích thước của trường điện tử bên trong một dây dẫn tích điện là gì?

Kích thước của trường điện tử bên trong một dây dẫn tích điện là gì?
Anonim

Câu trả lời:

Điện trường trong phần lớn của một dây dẫn, tích điện hay nói cách khác là bằng không (ít nhất là trong trường hợp tĩnh).

Lưu ý rằng có một điện trường khác không trong một dây dẫn khi có dòng điện chạy qua nó.

Giải trình:

Một dây dẫn có chất mang điện thoại di động - điều này, sau tất cả, là những gì làm cho nó trở thành một dây dẫn. Kết quả là, ngay cả khi một điện trường được thiết lập bên trong một dây dẫn, các hạt mang điện sẽ di chuyển theo phản ứng. Nếu, như trong hầu hết các trường hợp, các sóng mang là các electron, chúng sẽ di chuyển ngược lại với trường. Điều này sẽ gây ra sự phân tách điện tích, tạo ra trường đối trọng. Miễn là trường ban đầu lớn hơn trường đối lập này, các electron sẽ tiếp tục di chuyển, làm tăng trường phản kháng hơn nữa.

Quá trình sẽ chỉ dừng lại khi hai trường cân bằng - không để lại điện trường bên trong dây dẫn.

Tất cả điều này cần một thời gian rất ngắn để xảy ra, và một khi mọi thứ lắng xuống, điện trường sẽ biến mất.

Lưu ý rằng khi một dòng điện chạy trong một electron dây dẫn di chuyển đến một đầu được đưa trở lại đầu kia bởi nguồn năng lượng bên ngoài (pin). Kết quả là, các electron không tích lũy ở một đầu. Kết quả là, không có điện trường đối nghịch. Một dây dẫn mang dòng điện hiện tại có một điện trường bên trong. Điện trường này là sự khác biệt tiềm năng chia cho chiều dài của dây dẫn, dẫn đến

# E = V / l = (IR) / l = I (rho l) / (A l) = I / A rho #

Do đó điện trường trong một dây dẫn mang dòng điện tỷ lệ thuận với mật độ dòng điện và điện trở cụ thể.