Capricorn wrote:Несколько забавная дискуссиа: електроны/заряженные частицы имеют своиство рассеиваться и "далеко" не убегают, "бегут" на ооочень короткие растояния ( сравнимые с расстояниями междy атомами). То есть "заряженные частицы" фигурально не "бегут по кругу". "По кругу" распoстрaняется електрическое поле со скоростью "света"
Они всё-таки бегут. И довольно далеко (относительно атомных размеров). На хаотическое тепловое движение (полагаю, что именно это Вы называете рассеянием) свободных электронов при наличии электического поля накладывается постоянная компонетна. Средняя скорость их поступательного смещения в электрическом поле, разумеется, значительно меньше скорости света, но всё равно далеко ненулевая. Для разминки можно попробовать оценить с какой скоростью должны бежать электроны по проводам, чтобы обеспечить ток силой в 1 ампер через медный провод сечением 1 кв мм.
1 ампер - это 1 кулон в секунду. 1 кулон - это 1.6E19 электронов . Т.е. 1 ампер - это 1.6E19 электронов в секунду. Теперь попробуем оценить количество электронов в одном кубическом мм меди. Для начала нужно просто посчитать атомом в единице объёма меди. Атомная масса меди - ~60, т.е. 6.0E23 атомов меди будут весить 60 г. Или один г меди будет содержать примерно 1E22 атомов. Плотность меди - 9 г/см3 или 9E-3 г/мм3. Откуда получается, что в одном мм3 меди содержится примерно 9E19 атомов.
Часть электронов в меди оторваны от атомов - именно они и называются свободными электронами. Их количество для меди - одновалетного элемента - равно количеству атомов. Из чего, в итоге, следует, что при токе в 1 ампер через медный провод провод сечением 1 мм2 электроны будут двигаться со скоростью примерно 0.17 мм в секунду. Т.е. если это постоянный ток, то за минуту электрон в среднем сместится на 1 см. Или за час на 0.6 метра.
Очевидно, что в случае плохопроводящих материалов (случай статического электричества), где плотность свободных электронов значительно меньше, электроны при разряде должны двигаться намного быстрее, чтобы обеспечивать такую же плотность потока как и в металлах.
Надеюсь, что я нигде сильно не маханулся в расчётах и по порядку величины результат близок к правде.
P.S. А вот по поводу того, что представляет из себя электрический ток в разных средах:
How Electric Current Is Conducted. В частости - When an electric current flows in a solid conductor, the flow is in one direction only, because the current is carried entirely by electrons. К solid conductors относятся любые твёрдые тела. Не только металлы.
: плотность тока= e * n * средняя скорость. Меня несколько смутили слова о движении електорнов "по кругу".
