Question

Используя интернет найдите с какой скоростью движутся электроны в металлах. Сравните ее со скорость света

Answer 1

Если мы говорим о дрейфовой скорости электроно, то она очень мала. Её можно оценить из следующих соображений: за время Δt все электроны цилиндрика длиной vdt пересекут сечение проводника, площадью S. Δq = neSvΔt = IΔt =>
v = I/enS = I/pS. плотность стали 7900 кг/м³, площадь проводника диаметром сантиметр порядка 10⁻⁵, при токе в 1 Ампер имеем v ~ 10 м/с. Т.е. скорость дрейфа варьируется в пределах от нескольких миллиметров, до нескольких метров в секунду.
Теперь рассмотрим тепловое движение электронов. Из термодинамики тут применима формула E = (3/2) kT =mv²/2, оценивая из неё скорость при температуре порядка 10² имеем, что v ~ 10⁵, т.е. несколько километров в секунду.
Скорость света имеет порядок 10⁸, таким образом явления, связанные с движениями электронов можно рассматривать в рамках классической механики.