Wie groß ist das elektrische Feld in einem aufgeladenen Leiter?

Wie groß ist das elektrische Feld in einem aufgeladenen Leiter?
Anonim

Antworten:

Das elektrische Feld in der Masse eines Leiters ist aufgeladen oder auf andere Weise Null (zumindest im statischen Fall).

Beachten Sie, dass in einem Leiter ein elektrisches Feld ungleich Null vorhanden ist, wenn ein Strom durch ihn fließt.

Erläuterung:

Ein Schaffner hat mobile Ladungsträger - das macht ihn schließlich zum Schaffner. Selbst wenn ein elektrisches Feld in einem Leiter angelegt wird, bewegen sich die Ladungsträger als Reaktion darauf. Wenn die Ladungsträger wie in den meisten Fällen Elektronen sind, bewegen sie sich gegen das Feld. Dies führt zu einer Ladungstrennung, die zu einem Zählerfeld führt. Solange das ursprüngliche Feld größer ist als dieses Gegenfeld, bewegen sich die Elektronen weiter und erhöhen das Zählerfeld weiter.

Der Prozess wird nur angehalten, wenn die beiden Felder sich ausgleichen - es verbleibt kein elektrisches Feld im Leiter.

All dies dauert nur sehr kurze Zeit, und sobald sich die Dinge beruhigt haben, wird das elektrische Feld verschwinden.

Wenn ein Strom in einem Leiter fließt, werden Elektronen, die sich zu einem Ende bewegen, von der externen Stromquelle (Batterie) zum anderen Ende zurückgetragen. Infolgedessen sammeln sich Elektronen an einem Ende nicht an. Folglich gibt es kein entgegengesetztes elektrisches Feld. Ein stromführender Leiter hat im Inneren ein elektrisches Feld. Dieses elektrische Feld ist die Potentialdifferenz geteilt durch die Länge des Leiters, die zu führt

# E = V / l = (IR) / l = I (rho l) / (A l) = I / A rho #

Somit ist das elektrische Feld in einem stromführenden Leiter proportional zur Stromdichte und zum spezifischen Widerstand.