Voici comment la vitesse de dérive des électrons dans un conducteur métallique change lorsque vous doublez la longueur tout en gardant la différence de potentiel appliquée constante:

Comprendre la vitesse de dérive

* vitesse de dérive (v d ) est la vitesse moyenne à laquelle les électrons libres se déplacent à travers un conducteur sous l'influence d'un champ électrique. C'est une vitesse très lente par rapport au mouvement thermique aléatoire des électrons.

* actuel (i) est directement proportionnel à la vitesse de dérive. Une vitesse de dérive plus élevée signifie que plus de porteurs de charge passent un point par seconde, ce qui entraîne un courant plus élevé.

la relation

L'équation clé reliant la vitesse de dérive, le champ électrique (E) et la mobilité des électrons (µ) est:

v d =µE

Décomposons comment cette équation change lorsque vous doublez la longueur:

1. champ électrique: Le champ électrique (e) est la différence de potentiel (v) divisée par la longueur (l) du conducteur:

e =v / l

2. Double la longueur: Lorsque vous doublez la longueur, le champ électrique est divisé par deux (puisque V est constant). Cela signifie:

e '=v / (2l) =e / 2

3. Varicité de dérive: Étant donné que la vitesse de dérive est directement proportionnelle au champ électrique, doubler la longueur sera également la vitesse de dérive:

v d '=µ (e / 2) =(1/2) v d

Conclusion

Lorsque vous doublez la longueur d'un conducteur tout en gardant la différence de potentiel appliquée constante, la vitesse de dérive des électrons est divisée par deux. En effet, le champ électrique dans le conducteur est réduit, conduisant à un mouvement moyen plus lent des électrons.