Движение заряженных частиц (например, электронов) в проводнике существенно различается в зависимости от наличия внешнего электрического поля.
В отсутствие внешнего электрического поля:
- Заряженные частицы в проводнике движутся хаотично из-за теплового движения. Это движение не приводит к образованию направленного тока, так как частицы сталкиваются с атомами решетки и другими дефектами, что вызывает их сетевое движение без направления.
- В этом состоянии достигнуто равновесие, и проводник имеет равномерное распределение зарядов, с нулевым электрическим полем внутри.
При наличии внешнего электрического поля:
- Внешнее электрическое поле создаёт направленное ускорение для заряженных частиц. Электроны начинают двигаться в сторону, противоположную направлению поля (так как электроны обладают отрицательным зарядом).
- Это приводит к возникновению тока в проводнике. Направление движения электронов и, следовательно, направление электрического тока образуют угол в 180 градусов (ток считается положительным направлением, совпадающим с направлением движения положительных зарядов).
- В результате столкновений электронов с атомами решетки и другими частицами возникает сопротивление, которое ограничивает скорость заряженных частиц. Это приводит к потере энергии в виде тепла.
Таким образом, основное отличие заключается в том, что наличие внешнего электрического поля приводит к организованному движению заряженных частиц и образованию тока, в то время как его отсутствие ведет к хаотичному, неупорядоченному движению.