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전도도 2

[물리학-전자기학] 23. 드루드의 전기전도모형 | Drude's Electrical Conduction Model

​ 드루드의 전기전도모형이란, 독일의 물리학자 폴 드루드(Paul Drude, 1863~1906)가 금속 내의 전기 전도를 고전역학으로 해석한 모델로 전기전도의 고전적 모형으로 인정받고 있다. ​ 규칙적으로 배열된 원자와 전도 전자인 자유전자로 이루어진 도체 드루드는 전류를 전기적 특성을 가진 입자(이온)의 움직임으로 가정하여 도체를 '전하입자'가 움직이는 길로 간주하였다. 그가 제시한 모델의 전제는 다음과 같이 요약할 수 있다. (전하입자는 현대적 해석을 도입하여 편하게 자유 전자로 설명하겠다.) 전기장이 없을 때 전도 전자들은 도체 내를 마구잡이로 움직인다. ⇒ 전자들은 용기 속에 갇힌 기체분자의 움직임과 매우 유사하다. 반면 전기장이 걸리면 자유전자는 전기장과 반대 방향으로 움직인다. ⇒ 전자는 전..

[물리학-전자기학] 16. 저항과 옴의 법칙 | Electrical Resistance and Ohm's Law

전류밀도와 전도도 Current Density and Conductivity [전자기학_15. 전류]에서 배운 전류밀도(current density)의 개념을 전도도로 확장할 수 있다. 전류밀도란, 단위 넓이 당 흐른 전류로 단위는 [A/m^2]이다. J=I/A 식은 전류밀도가 균일하고, 도선 단면의 넓이가 전류의 방향에 대해 수직한 경우에만 성립한다. ​ 전류밀도는 nqv_d로도 표현가능한데, 만약 전하 운반자의 평균적인 이동 방향을 설정하면, 유동속력을 유동속도(drift velocity)로도 고려할 수 있으며, 이는 (벡터 v_d)로 표현해 전류밀도를 벡터량으로 취급할 수 있다. ​​ 물리량 벡터 J: 벡터전류밀도 벡터 v: 유동속도 q: 입자 당 전하량 n: N/V, 부피 당 입자의 개수 ​ 만약..

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