已屏蔽 原因:{{ notice.reason }}已屏蔽
{{notice.noticeContent}}
~~空空如也

我觉得需要对前面坛友提出的水管模型进行一点点小小的修正,就是需要假设水管中事先是充满水的。

需要澄清的一点是,开关闭合之前与之后,整个电路的导体中,都是充满载流子即自由电子的,就像水管中事先充满了水一样。而导致载流子运动产生的电流不是靠载流子渡越传递的,而是靠电场传播的。

就好像水管中事先充满了水,但是沿水管的轴向并没有压力,所以水仅仅是被约束在水管中而已,并没有流动,在打开水源处的阀门之后,阀门处释放了压力,这个压力在水管里的水中,沿着水管的轴向以声速传播,压力所到之处,水就开始流动。也就是说,如果从水源处打开阀门,水管出口处很快就会有水流出来,不过流出来的是水管中原来的水,而不是从水源阀门处运动过来的水。

假设电场传播的速度是无穷大,那么在开关闭合的一瞬间,整个电路中瞬间产生了相同的电场,则整个电路中所有位置的载流子同时开始沿相同方向运动,各个位置瞬间出现相同大小的电流。这个模型在电路尺寸比较小或者时间分辨率不是很高的时候,还是可以使用的。

如果电路尺寸足够大,或者对时间的测量分辨率足够高,则电场传播的时间将不能忽略,不过这个速度还是很大的。

假设考虑水管是空的,那么从打开阀门开始到水管出口处有水流出来,需要的时间将大大的延长,因为水流动的速度远远小于水中压力传播的速度(也就是机械波传播的波速即水中声速)。回到电路中,其实导体中载流子渡越的速度是很慢的。

根据文献(具体出处我忘了,不过数据是没问题的),金属中自由电子的热运动速度大约是10^5 m/s量级,也就是平时所说的“分子做杂乱无章的无规则运动”的速率;而自由电子定向移动的平均速率约为10^(-5) m/s量级,它是导体中自由电子定向移动形成电流时,自由电子定向移动的速率。可见还是很慢的。

文号 / 852271

一表人才
名片发私信
学术分 0
总主题 7 帖总回复 101 楼拥有证书:进士 机友 笔友
注册于 2008-09-16 19:21最后登录 2024-04-26 23:33
主体类型:个人
所属领域:无
认证方式:手机号
IP归属地:未同步

个人简介

暂未填写
文件下载
加载中...
{{errorInfo}}
{{downloadWarning}}
你在 {{downloadTime}} 下载过当前文件。
文件名称:{{resource.defaultFile.name}}
下载次数:{{resource.hits}}
上传用户:{{uploader.username}}
所需积分:{{costScores}},{{holdScores}}下载当前附件免费{{description}}
积分不足,去充值
文件已丢失

当前账号的附件下载数量限制如下:
时段 个数
{{f.startingTime}}点 - {{f.endTime}}点 {{f.fileCount}}
视频暂不能访问,请登录试试
仅供内部学术交流或培训使用,请先保存到本地。本内容不代表科创观点,未经原作者同意,请勿转载。
音频暂不能访问,请登录试试
投诉或举报
加载中...
{{tip}}
请选择违规类型:
{{reason.type}}

空空如也

插入资源
全部
图片
视频
音频
附件
全部
未使用
已使用
正在上传
空空如也~
上传中..{{f.progress}}%
处理中..
上传失败,点击重试
等待中...
{{f.name}}
空空如也~
(视频){{r.oname}}
{{selectedResourcesId.indexOf(r.rid) + 1}}
处理中..
处理失败
插入表情
我的表情
共享表情
Emoji
上传
注意事项
最大尺寸100px,超过会被压缩。为保证效果,建议上传前自行处理。
建议上传自己DIY的表情,严禁上传侵权内容。
点击重试等待上传{{s.progress}}%处理中...已上传,正在处理中
空空如也~
处理中...
处理失败
加载中...
草稿箱
加载中...
此处只插入正文,如果要使用草稿中的其余内容,请点击继续创作。
{{fromNow(d.toc)}}
{{getDraftInfo(d)}}
标题:{{d.t}}
内容:{{d.c}}
继续创作
删除插入插入
插入公式
评论控制
加载中...
文号:{{pid}}
加载中...
详情
详情
推送到专栏从专栏移除
设为匿名取消匿名
查看作者
回复
只看作者
加入收藏取消收藏
收藏
取消收藏
折叠回复
置顶取消置顶
评学术分
鼓励
设为精选取消精选
管理提醒
编辑
通过审核
评论控制
退修或删除
历史版本
违规记录
投诉或举报
加入黑名单移除黑名单
查看IP
{{format('YYYY/MM/DD HH:mm:ss', toc)}}
ID: {{user.uid}}