电流微观表达式 / Microscopic Current
I = — A
n = 8.47 ×10²⁸ m⁻³
A = 1.0 mm²
v = 1.0 mm/s
q = 1.60×10⁻¹⁹ C
I 电流
n 载流子密度
A 截面积
v 漂移速度
q 电子电量
金属种类(决定 n)8.47 ×10²⁸ m⁻³
截面积 A1.0 mm²
漂移速度 v1.0 mm/s
演示要点 / Key Points
I
I = nAvq 微观表达式
在 t 时间内,体积 A·v·t 内的 n·Avt 个载流子全部穿过截面,携带电量 n·Avt·q,故 I = nAvq。
n
不同金属 n 不同 ~ 10²⁸ m⁻³
铜的自由电子密度约 8.47×10²⁸ m⁻³;下拉切换常见金属,n 改变时电子密集程度随之变化。
v
漂移速度极慢 ~ mm/s
电子热运动~10⁵m/s 但漂移速度仅 ~10⁻³m/s,电信号以光速传播是电场建立快。
⇄
电流方向与电子运动方向相反
金属中实际定向移动的是电子(向左),但电流方向规定为正电荷移动方向(向右),二者相反。