Ich habe Zweifel am Verständnis von Driftgeschwindigkeiten in einer Strömung. Mein Problem ist, dass das Lehrbuch sehr locker darüber spricht. Es ist wie: "Nun, wenn wir ein Feld anwenden dann werden die Ladungen aufgrund dieses Feldes eine Kraft erfahren, eine Beschleunigung erhalten, dazwischen kollidieren und deshalb wird es eine kleine resultierende Geschwindigkeit für jedes Teilchen geben, die als Driftgeschwindigkeit bezeichnet wird.
Aber Moment mal, wie können wir uns dessen so sicher sein? Für mich ist es ein wenig kontraintuitiv, und selbst wenn es intuitiv war, wie können wir zeigen, dass dies wirklich geschieht? Mit anderen Worten, ich glaube, dass der erste Schritt zum Verständnis der Driftgeschwindigkeit darin besteht, wirklich sicher zu sein, dass diese Geschwindigkeit existieren wird .
Und nachdem wir gezeigt haben, dass es existiert, was ist diese Geschwindigkeit überhaupt? Entspricht die Geschwindigkeit des Teilchens der Stromrichtung?
Vielen Dank im Voraus für Ihre Hilfe!
Ich denke, Ihre Fragen betreffen eine andere Frage: Welche Beziehung besteht zwischen den makroskopischen Observablen (wie elektrischer Strom, Temperatur) eines Systems, das aus vielen Teilchen besteht, und Parametern einzelner Teilchen, die dieses System bilden? Die Antwort auf diese Frage gibt die statistische Physik. Zunächst ist es hilfreich, an ein Elektronengas in einem stromlosen Metalldraht zu denken. Es gibt keinen Strom, aber ich wage zu behaupten, dass sich alle Teilchen bewegen, wenn die Temperatur nicht gleich Null ist. Der elektrische Strom ergibt sich aus der Mittelung der Geschwindigkeiten aller Ladungsträger und ist daher gleich Null. Wenn wir eine Spannung anlegen, erhalten alle Elektronen eine zusätzliche Komponente zu ihren chaotischen Geschwindigkeiten in Richtung des elektrischen Feldes. Wir haben eine Elektronendrift, die jedoch nicht dem mikroskopischen Strom jedes Elektrons entspricht.
Entspricht die Geschwindigkeit des Teilchens der Stromrichtung?
Sie hängt vom Ladungsvorzeichen der Ladungsträger ab. Wenn wir Elektronen haben, dann ist ihre mittlere Geschwindigkeit entgegengesetzt zur Richtung des elektrischen Stroms.
stochastisch13
Freude