В чем различие движения свободных электронов в металлическом проводнике когда присоединен к источнику тока и когда отключён от него

Движение свободных электронов в металлическом проводнике различается в зависимости от того, подключен ли проводник к источнику тока или отключен от него. Вот основные отличия:

1. Подключенный к источнику тока:

   • Когда проводник подключен к источнику тока, в нём создаётся электрическое поле, которое направляет свободные электроны. Это поле генерирует вектор электрического поля, в результате чего электроны начинают двигаться в сторону, противоположную направлению электрического поля.
   • Электроны в этом случае движутся с ненулевой средней скоростью в направлении, заданном источником тока (например, от отрицательного полюса к положительному).
   • Общая скорость электронов не является причиной их движения на macroscopic scale, поскольку их движение является случайным и хаотичным. Но благодаря прикладыванию электрического поля, на макроскопическом уровне возникает поток тока.

2. Отключённый от источника тока:

   • Когда проводник отключен от источника, электрическое поле в нём отсутствует, и свободные электроны движутся случайно из-за термического движения, характерного для всех материй при температуре выше абсолютного нуля.
   • В этом состоянии среднее дрейфовое движение электронов равно нулю, так как нет системой направленного воздействия. Электроны продолжают сталкиваться друг с другом и с атомами решетки, что создает обычный тепловой шум, но не возникает направленного тока.

В результате, основное различие заключается в наличии или отсутствии электрического поля, которое определяет, есть ли направленное движение электронов (поток тока) или нет (случайное движение при отключенном состоянии).