电子＜电流＞在导体和半导体中运动的速度

谢江波

导体中运动电子的运动速度与导体两端的电压无关，即：导体中电流的速度与电压无关

　　在一根导线中通一确定的电流，这一导线会在导线周围空间中产生磁场，其磁场方向和电流运动的方向垂直。如果导线周围的磁场是由导线中运动的电荷（更确切的说是由电子的运动）引起，那么，导线中运动的带电体的运动状态和磁场的关系将是一个很重要的关系。

　　在传统物理学中，并没有探讨导线中电荷的运动速度和它所产生磁场的关系。传统物理教科书中通常是将导线中电场的运动速度当作光速进行处理。实际上，这是不严格的处理方法。这样处理的结果是，形成两种对运动导线中运动电流的解释。

　　一种解释是；导线中电流的运动是由导线中的电场为根本原因。这样电流的传输速度会是以光的速度，这是传统物理学中对导线中运动电流的解释，这种解释中，电场是电流运动原因的根本解释。

　　另一种解释是：根据导线中形成电流的原因，从电荷间相互作用出发，导线中电荷的运动形成电场。（即：导线中电荷的传递是由导线中电荷的密度差异形成的。但是并不是所有的导体存在电荷的密度差异就会形成电流。静电场中的导体也存在电荷的密度差异，但不会形成电流）电荷的运动是形成电场的条件。

　　两种解释对物理现象的物理过程的实际解释是不同的。第一种解释存在电流的运动速度为一常数的结论。第二种解释的结果是如果导线中的电子存在确定的质量，那么，电流的运动速度就会略小于电场的传递速度。（这一结论不能采用螺旋线圈中电流的运动速度去检验，运动的电荷间会存在相互作用）

　　同时，两种解释会存在不同的对导线中电子运动速度的解释，这是由导线中运动电流产生的磁场的相互作用而形成的。

　　导线中电子的运动必然会使电子和导线存在位移，其位移所形成相对运动对导线外的空间中产生的的磁场强度同运动的电子在它周围外空间中形成的磁场是等效的。这样提供给我们一种检验导线中运动电子运动状态的方法。
从物理实验室条件的不断升级，但〇电阻永远还达不到，严格地说：电子＜电流＞在超导体中的运动速度接近光速，电子在不同的半导体中运动速度近似于每秒1CM。仅供参考！

蓝星家电

谢谢分享,不过你后面的"电子在不同的半导体中运动速度近似于每秒1CM"是不是有点误导人啊,应该是接近光速"C"吧

ww5063128

结论的前半句：“严格地说：电子＜电流＞在超导体中的运动速度接近光速”是完全错误的，因为在任何情况下电子定运动的速度不可以接近光速，光速仅仅是指电磁波的速度而不是指电子 的速度，后半句则是正确的。
这就好比说你让1000个人每隔1米站成一排，你站在中间用声音的速度发出命令可以使这些人向指定的方向运动，但是这些人的速度绝对达不到声音的速度。类似地说电源可以用电磁波的速度让电子作定向运动，但电子定向运动的速度绝对不可能达到电磁波的速度。

谢江波

蓝星家电 发表于 2013-6-28 15:51

                               
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谢谢分享,不过你后面的"电子在不同的半导体中运动速度近似于每秒1CM"是不是有点误导人啊,应该是接近光速"C" ...

电子＜电流＞在一条直线的半导体中运动会受到很大的阻碍。由量子力学概念，电子的运动可以看成波包的运动，波包的群速就是电子运动的平均速度。设波包是由许多角频率ω相差不多的波组成，则波包中心的运动速度（即群速）为v=dγ/dk,k为对应的波矢。由波粒二象性，角频率为ω的波，其粒子的能量为hγ,代入上式，得到半导体中电子的速度与能量的关系为v=1/h(dE/dK).

谢江波

ww5063128 发表于 2013-6-28 16:05

                               
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结论的前半句：“严格地说：电子＜电流＞在超导体中的运动速度接近光速”是完全错误的，因为在任何情况下电 ...

其位移所形成相对运动对导线外的空间中产生的的磁场强度同运动的电子在它周围外空间中形成的磁场是等效的。这样提供给我们一种检验导线中运动电子运动状态的方法。这句话即是说：电流的变化速度也就是磁场的变化速度！大家的理解的确不同。

wangji

ww5063128 发表于 2013-6-28 16:05

                               
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结论的前半句：“严格地说：电子＜电流＞在超导体中的运动速度接近光速”是完全错误的，因为在任何情况下电 ...

同意您的观点,电场只是让电子运动.电场传播速度接近光速.
https://www.dzdu.com/forum.php?m ... 0%B5%E7%D1%A7%CC%E2

谢江波

wangji 发表于 2013-6-28 16:28

                               
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同意您的观点,电场只是让电子运动.电场传播速度接近光速.
https://www.dzdu.com/forum.php?mod=viewthre ...

电磁波传播速度接近光速.大家都知道，但电子在真空中、在导体中的运动速度，都是以近似而言＜包括直线、曲线＞

谢江波

阳光宝贝 发表于 2013-6-28 16:50

                               
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理论知识，现在看着，脑袋都大了

学一点也好，虽然对看不见的东西都有不同见解，但它硧实存在了现实生活中！