Теоретичні відомості. При відсутності зовнішніх полів носії струму в тілах, які проводять струм, перебувають лише в тепловому русі Якщо ж зразок провідного тіла розмістити в

При відсутності зовнішніх полів носії струму в тілах, які проводять струм, перебувають лише в тепловому русі Якщо ж зразок провідного тіла розмістити в зовнішньому полі Е, то характер руху носіїв зміниться, поряд з тепловим рухом виникне направлений рух позитивних зарядів поля і негативних зарядів — проти напрямку поля. Таке переміщення електричних зарядів під дією електричного поля називається дрейфом.

Скориставшись другим законом Ньютона можна показати, що середня дрейфова швидкість пропорційна напруженості , тобто:

, (1)

причому величина U називається рухливістю (це середня швидкість, набута частинкою в електричному полі напруженістю 1 В/м).

Розглянемо зразок провідного тіла, концентрація носіїв струму в якому n. Виділимо в зразку два перерізи площею S на відстані , як це показано на рис. 8-1.1

Всі носії перетинають заштрихований переріз за t=l с, в результаті чого через цей переріз проходить заряд q = enSV_Д. Сила струму в цьому зразку:

, (2)

де е — елементарний заряд, рівний 1, 6× 10^-19 Кл.

Рис. 8.1.1

Поділивши (2) на площу перерізу S, одержимо густину струму:

j=enUE, (3)

де враховано співвідношення (1).

Порівнюючи вираз (3) із законом Ома в диференціальній формі , одержимо зв'язок питомої електропровідності з концентрацією носіїв струму:

s = enU. (4)