计算电流的速度是哪个科学家(计算电流的速度怎么算)

导语：计算电流的速度

先看书本上是怎样计算电子的速度的。

一根铜导线的截面积为3×10-6，其中通有电流10A，试估算导线中自由电子平均漂移速率的数量级.

解 设每个铜原子有一个自由电子，那么铜线内单位体积中的自由电子数为

N= NA/M 式中的NA是阿伏加德罗常数，M铜的摩尔质量，而ρ是铜的密度，即

N=NA/M=[(6.02×1023x8.95×103)/(63.5×10-3)]M3

=8.48X1028M-3

由此可得

υ=I/(nes)=[10/(8.48×1028x1.6×10-19x3x10-6)]m/s

=[2.46×10-4]m/s

这就是经典物理学中形成电流的电子的速度，它通过一米长的导线就要68分钟。这个计算方法不对，与电源相距10万8千里的一个电子要运动，必然要有力的作用，这个力从哪一点来。从上面的计算来看，电子好象没有受力就在运动。

计算电压为500V电流为2A时电子的速度。电压为500V电流为2A一个小时就是一度电，一度电就是3.6×106焦耳的能量。即电压为500V电流为2A时形成电流的电子一秒钟释放1000焦耳的能量. 在一秒钟内通过导线截面的电量就是两库伦，一库伦的电子是6.24146×1018个。

则一个电子携带的能量为：

1000/（2×6.24146×1018）= 8.010920487×10-17焦耳

现在就可以根据能量表达式来计算电子的速度

E=（1/2）mv2

V2=2×8.010920487×10-47/(9.11×10-31)= 1.75870921774×1014

V=1.32616334504×107m/s

这个速度是偏小了，因为电子绕原子核旋转的速度未计算在这里面。电子释放能量后还有速度，这个速度就是绕原子核旋转的速度。

用同样的方法可以计算电压为100V电流为10A时电子的速度，即：

V=2.65232669008×106m/s

用这两个结果也证明了电压越高，电流速度越快。功率相同的情况下，为什么电压越高，电流越小，经典电子理论是无法解释的。但用电压越高，电流速度越快就很好解释了。因为电压越高，单个电子的速度越快，携带的能量越多，需要的电子个数越少，即电流越小。为什么要用高压送电，不只是因为功率一定时电压越高，电流越小，还有一个原因就是电压越高，电流速度越快。

睡得香

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