電位差と電子のポテンシャルエネルギーの違いは何ですか?

Tonylb1 04/25/2016. 2 answers, 269 views
electricity potential potential-energy voltage definition

電位差と電子のポテンシャルエネルギーの違いは何ですか?

抵抗両端の電位差(PD)の例を考えてみましょう。 電流が流れている場合、電力損失は現在のx PDに等しい。 しかし実際には、抵抗器内部の電子がこの潜在的なエネルギーを失っていますか? もしそうなら、抵抗器内部の電子のエネルギーレベル(または量子化されたエネルギー)と電圧降下の関係はどうですか?

4 Comments
garyp 04/25/2016
私はそれが他のどのケースとも異なるべき理由を見ません:$ \ Delta U = q \ Delta V $
CuriousOne 04/25/2016
電位は抵抗に沿って変化し、抵抗材料の格子内の確率的散乱プロセスにおいて電子はわずかな量のエネルギーを失う。
Tonylb1 04/25/2016
はい、しかしここで私は、電子のポテンシャルエネルギー(または量子力学におけるエネルギーレベル)と抵抗の両端の電位差
sammy gerbil 04/25/2016
この関係は、ガリンプス州ほど単純です。 電流は、多数の電子で構成されています。 1電子=電子電荷×PDのエネルギー損失と、すべての電子=現在のx時間(=全電荷)×PDのエネルギー損失には違いはありません。 おそらくあなたはもっと深遠なものを求めようとしていますが、それが何であるかは分かりません。 私は量子化されたエネルギーレベルを問題にもたらすことは、問題をあいまいにしていると思います。

2 Answers


Steeven 04/25/2016.

電位差と電子のポテンシャルエネルギーの違いは何ですか?

私があなたの質問を正しく理解するならば、これらの用語は同じことを記述しています。一つは「1充電あたり」のバージョンです。

  • Electric potential energy $ U_e $は、回路内の1つのスポットに関連するポテンシャルエネルギーです。

  • Electric potentialまたはpotential $ V $は、 per chargeエネルギーであり、$ V = U / q $である。

  • したがって、電位差は、2点間の電位の差である。

潜在的なエネルギーは、抵抗器を通って電子を押す「反発」(水道管の圧力のような)です。

4 comments
Tonylb1 04/25/2016
ここでは、電子のエネルギー準位( en.wikipedia.org/wiki/Energy_level )と回路内の電位差
1 Steeven 04/25/2016
@ Tonylb1ああ。 その場合、私はあなたの質問の中でpotential energy代わりにenergy stateまたはenergy levelという用語を使用します。
sammy gerbil 04/26/2016
@ Tonylb1:その場合、2つの概念は同じです。 電子は、原子内の異なる位置で異なる電位エネルギーを有し、回路内のワイヤに沿った異なる位置で異なる電位エネルギーを有する。
Tonylb1 04/28/2016
しかし、両方のエネルギー(原子と線に沿った位置の中で)は何とか関係していますか?

anna v 08/06/2017.

回路の潜在的な違いは、導体と抵抗器内を移動する多数の(10 ^ 23の)電子の集団効果である。 これは古典的な電気力学の用語であり、量子力学的レベルである粒子や原子のレベルで何が起きるかということから値が出てくる。

このリンクは、顕微鏡レベルで何が起こっているかを示しています。

現在のマイクロ

導体では、電子は実質的に連続的なエネルギーレベルで存在し、それらは自由に動作し、ドリフト速度を有し、集束効果の速度である光の速度よりはるかに小さく、

オームスロウ

これは個々の電子によって抵抗がどのように見られるかをより詳細示しています

個々の電子は、電位差、すなわち古典的なレベルでの課された電界を「見」、それらのドリフト速度を取得し、フェルミレベルの統計速度に加えられる。

回路の電子が原子に結合されるのではなく、全体として格子に結びつくので、固体バンド理論を読み解くことはこの顕微鏡写真を明確にするのに役立ちます。

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