? E U ,表达电源电动势,量纲是,[L^(3)T^(-1)][L^(1)T^(-2)]; R ,表达负载电阻,[L^(3)T^(-1)]; r ,表达电源电阻,[L^(3)T^(-1)]。 对于某状态的导电体,其电动势与产生的电流成正比。也就是说, 电动势与电流的比例,即,电阻,不会随着电流而改变。 从微观来看,假设有一段金属导线,横截面积为S,长为L,在导体 的两端加上电压U,则导体中的场强, ? E?(q/S)/? ,其中, ? E ,表达电场强度, 量纲是,[L^(1)T^(-2)]或[L^(3)T^(-2)]/[L^(2)T^(0)]; q ,表达电荷,量纲是,[L^(3)T^(-1)]; S ,表达面积(面积熵),量纲是,[L^(2)T^(0)]; ? ,表达介电常数,量纲是,[L^(0)T^(1)]。 这时,一个自由电子在电场力作用下,进行定向进动, ?? F?qE ,其中, ? F ,表达作用力,量纲是,[L^(3)T^(-1)][L^(1)T^(-2)]; q ,表达电荷,量纲是,[L^(3)T^(-1)]; ? E ,表达电场强度, 量纲是,[L^(1)T^(-2)]或[L^(3)T^(-2)]/[L^(2)T^(0)]。 m? 假设设电子的质量是,则定向移动的加速度是。 ??? ? ??F/m?(qE)/m?U/R?I? ,其中, ? ,表达加速度,量纲是,[L^(1)T^(-2)]; m ,表达电子质量,量纲是,[L^(3)T^(-1)]。 运动的自由电子与其它粒子碰撞,导致其定向移动受到影响,从而 限制了电子移动速率的增加。自由电子在碰撞后,可向各个方向弹射, 又需要从新做定向加速运动,因此,自由电子的存在平均移动速率。 |
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