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经典电磁理论认为:当金属导体兩端电压稳定后导体中产生恒定电场,这种恒定电场的性质与静电场相同.由于恒定电场的作用导体内电流与自由电子的关系定向移動的速率增加,而运动过程中会与导体内不动的粒子发生碰撞从而减速因此电流与自由电子的关系定向移动的平均速率不随时间变化.金属电阻反映的是定向运动的电流与自由电子的关系与不动的粒子的碰撞.假设碰撞后电流与自由电子的关系定向移动的速度全部消失,碰撞时间不计.
某种金属中单位体积内的电流与自由电子的关系数量为n电流与自由电子的关系的质量为m,带电量为e.现取由该种金属制荿的长为L横截面积为S的圆柱形金属导体,将其两端加上恒定电压U电流与自由电子的关系连续两次与不动的粒子碰撞的时间间隔平均值為t0 . 如图所示.
求金属导体中电流与自由电子的关系定向运动受到的电场力大小;
求金属导体中的电流I;
是由实验得出的.事实上,不同途径认识的物理量之间存在着深刻的本质联系请从电阻的定义式出发,推导金属导体的电阻定律并分析影响电阻率ρ的因素.