Індукція; електромагніт; кліщ; ні; 1 - Місцевий закон Ома
Метод: Презентація моделі Друде (1900)
У металевому («омічному») провіднику, що зазнає електричної напруги, електрони провідності починають рухатися.
Визначимо інтенсивність I електричного струму та вектор щільності електричного струму:
: щільність мобільних зарядів (, де - щільність мобільних зарядів).
: швидкість носіїв заряду
Або електричне поле, відповідальне за приведення в рух мобільних зарядів.
Рухоме навантаження, з одного боку, піддається дії електричної сили:
На нього також діє сила, зумовлена фіксованими зарядами, з яких складається кристалічна решітка металевого провідника.
Моделюється ця сила силою типу „тертя рідини”:
де k - феноменологічна константа, залежно від розглянутого омічного провідника.
Основний: Місцевий закон Ома та провідність омічного провідника
Потім PFD, застосований (у лабораторній довідковій системі) до мобільного вантажу, дає (m позначає масу носія вантажу):
З часом розслаблення омічного середовища.
Диференціальне рівняння стає:
Припускаючи постійне електричне поле (не залежно від часу), рішенням цього диференціального рівняння є:
У стійкому стані (для):
З нього виводиться вектор щільності струму:
електропровідність середовища.
Попередження: місцевий закон Ома
Для омічної провідності провідності (та електричного опору):
Таким чином, місцевий закон Ома пояснюється обмеженням швидкості міграції носіїв через їх взаємодію з матеріальним середовищем (нерухомі катіони металевої мережі).
Порядки величини:
Носіями заряду є електрони.
У наступній таблиці наведено електропровідність деяких звичайних металів при кімнатній температурі (300 К):
Для міді час релаксації можна оцінити:
Стабільний стан досягається дуже швидко, принаймні до тих пір, поки характерна тривалість варіацій поля значно більша .
Таким чином, місцевий закон Ома залишатиметься чинним до тих пір, поки частоти електричного поля не будуть занадто високими (це ARQS, наближення квазістаціонарних режимів).
Доповнення: Електричний опір і макроскопічний закон Ома
Ми розглядаємо циліндричний омічний провідник перерізу та довжини (мідний електричний провід, наприклад).
Поле всередині дроту (в режимі, незалежному від часу):