Vitesse de dérive:
* Définition: La vitesse de dérive est la vitesse moyenne des électrons libres dans un conducteur en raison d'un champ électrique appliqué. C'est un mouvement lent et dirigé superposé au mouvement thermique aléatoire des électrons.
* Formule: v_d =(i / (naq)) où:
* v_d =vitesse de dérive
* I =courant
* n =densité du nombre d'électrons libres (électrons par unité de volume)
* A =zone transversale du fil
* Q =charge d'un électron
Effets de la longueur et de la température:
1. Longueur décroissante:
* Effet direct: La diminution de la longueur du fil n'a pas d'impact directement sur la vitesse de dérive . La formule de la vitesse de dérive ne contient pas la longueur du fil.
* Effet indirect: Un fil plus court aura généralement une résistance inférieure (en supposant une zone et un matériau transversaux constants). Une résistance plus faible signifie un courant plus élevé pour la même tension appliquée (loi de l'Ohm:v =IR). Cet a augmenté le courant conduira à une vitesse de dérive plus élevée (Comme le montre la formule de vitesse de dérive).
2. Température décroissante:
* Effet sur la résistance: Dans la plupart des métaux, la diminution de la température réduit la résistance . En effet, les vibrations thermiques des atomes diminuent, conduisant à moins de collisions avec des électrons.
* Effet sur la vitesse de dérive: À mesure que la résistance diminue, le courant augmente pour la même tension. Cet a augmenté le courant conduit à une vitesse de dérive plus élevée (Voir la formule).
* Autres facteurs: L'effet de la température sur la vitesse de dérive est complexe et dépend du matériau spécifique. Certains matériaux ont une relation non linéaire entre la température et la résistance.
Points clés:
* La vitesse de dérive est principalement affectée par le courant, la densité électronique, la zone transversale et la charge d'un électron.
* La modification de la longueur du fil affecte indirectement la vitesse de dérive à travers son impact sur la résistance et le courant.
* La température décroissante entraîne généralement une augmentation de la vitesse de dérive due à une résistance plus faible et un courant plus élevé.
Exemple:
Imaginez un fil avec une certaine longueur et une certaine température. Si nous coupons le fil en deux, la résistance diminuera. Si nous appliquons la même tension, le courant augmentera. Ce courant accru entraînera une vitesse de dérive plus élevée des électrons.
En conclusion: Bien que la longueur elle-même n'ait pas d'impact direct sur la vitesse de dérive, elle influence la résistance, ce qui affecte à son tour le courant et finalement la vitesse de dérive. La diminution de la température entraîne généralement une vitesse de dérive accrue due à une résistance plus faible.
