リッツ さんの書込 (2004/11/04(Thu) 00:54)

１金属導体中で，Ｆ＝ｑＥの静電気力が働くと，電子は加速されるはずである．しかし導線に一定の電圧を加えると一定の電流が生じる．これは何故か，答えを支持するような観測事実を挙げよ． ２人類が物理法則を学んだのは家の中の出来事からではなく，天空の出来事からだった．（つまり，天文学から力学が発展した）それは何故か． 色々調べてみたのですか，わかりませんでした．わかる方いましたら教えてください．

崎間@管理人 さんのレス (2004/11/04(Thu) 01:41)

1. 抵抗がなければ加速されるでしょうね．

(2) http://www12.plala.or.jp/ksp/mechanics/index.html#begin のページを読んでいただければヒントになるかもしれません．

# この問題，面白いですね．どういった授業で出されたのでしょう?

リッツ さんのレス (2004/11/04(Thu) 15:01)

なるほど．電子は加速されるものの，抵抗によって減速する．その繰り返しによって平均的には一定の電流が流れるんですね．この場合，抵抗になるのは正イオンなんでしょうか．?の問いについては紹介して下さったサイトを参考にまとめでみようと思います． ちなみに，この問題は研究室に入る前の前準備としての授業で出されました．

崎間@管理人 さんのレス (2004/11/05(Fri) 03:56)

> この場合，抵抗になるのは正イオンなんでしょうか

そうですね．金属の原子核です．単純化すると，一定の確立で衝突して運動エネルギーがゼロになり，また加速される，を繰り返します．ぶつかる確立は原子の種類によって変わるので，電子の移動速度は金属によって異なります．

しかし電子の移動する速さ＝電流の伝わる速さではないことに注意してください．電流はほぼ光速で伝わります．また，極低温において電気抵抗がゼロになる現象が，超伝導ですね．

リッツ さんのレス (2004/11/05(Fri) 15:28)

丁寧な説明ありがとうございました．電子の移動速度＝電流の速さではないんですね，気をつけます．

おこめ さんのレス (2004/11/06(Sat) 12:20)

具体的には銅線で考えた場合，銅原子一個当たり１個の自由電子があると仮定した場合，断面積１mm ² で1Aの電流が流れるときの電子の平均移動速度<v>は約0.1mm/sです．とても遅いですね，計算した結果を見て正直驚きました．

やかん さんのレス (2004/11/06(Sat) 18:50)

>電子の平均移動速度<v>は約0.1mm/sです．とても遅いですね，計算した結果を見て正直驚きました．

私も以前，科学クイズか何かで，”答え：蟻の動きより遅い”というのを 見て仰天した記憶があります．最近読んだ科学の入門書に書いてあったのですが， トコロテンを，作る器械でブニュッと押すと，先端は押すのとほぼ同時に近く 移動するが，トコロテンを作っている分子１個，１個はそれよりはるかに遅い 有限の速度で動いている，と書いてありました． なんか不思議だなー．