Divulgación Velocidad de los electrones en una corriente

[ignorante]

Hola amigos. Comparto con ustedes otra duda: ¿A qué velocidad se mueven los electrones en una corriente eléctrica? ¿Se mueven todos a la misma velocidad? ¿Se mueven siempre a la misma velocidad? ¿Se mueven a la velocidad de la luz? ¿Se mueven como partículas o como ondas? Muchas gracias por sus respuestas.

[Entro]

Re: Velocidad de los electrones en una corriente

La velocidad promedio de un electrón en un conductor vienen siendo del orden de varios milimetros por segundo. Y los electrones no se mueven libremente dentro del metal, interactúan entre sí y con los núcleos de la red metálica. Y por supuesto no se mueven en línea recta (en este caso el electrón se puede considerar "localizado" por el tamaño de la celda cristalina del metal y por tanto podemos aplicar en primera aproximación ideas clásicas como trayectorias). Así que no, no se mueve a la velocidad de la luz.

La sensación de instantaneidad entre el hecho de pulsar un interruptor y que se encienda una luz viene del hecho de que provocamos una diferencia de potencial en el conductor. Entonces todos los electrones empiezan a moverse, tanto los del extremo inicial como los del extremo final, pero la velocidad de cada electrón no es muy alta.

[ignorante]

Re: Velocidad de los electrones en una corriente

Gracias Entro. Pero, ¿esa velocidad pequeña de los electrones es siempre la misma en todas las corrientes? ¿O depende de otros factores como el voltaje o la resistencia?

[Entro]

Re: Velocidad de los electrones en una corriente

Depende de todo eso y se puede buscar por: velocidad de deriva de los electrones.

[Becquerel]

Re: Velocidad de los electrones en una corriente

Puedes suponer un modelo de conducción con una fuerza de rozamiento proporcional a la velocidad de los portadores de carga (por ejemplo, electrones). Si aplicas la segunda ley de Newton entre la fuerza de rozamiento que hemos supuesto y la fuerza eléctrica, llegas al siguiente resultado:

$q\vec{E} = K \vec{v} \to \vec{v} = \frac{q}{K}\vec{E}$

Y el cociente entre la carga del portador y la constante se llama movilidad. Por tanto,

$\vec{v} = \mu\vec{E}$

Los valores de la movilidad de los portadores de carga los puedes encontrar tabulados.

Un saludo!

[ignorante]

Re: Velocidad de los electrones en una corriente

Muchas gracias Entro y Becquerel. Seguiré investigando sobre este tema.

[GNzcuber]

Re: Velocidad de los electrones en una corriente

Hola ignorante,

Si te interesa, hubo un desafío llamado Una carrera sin chispa que trató este tema.

¡Saludos!

[ignorante]

Re: Velocidad de los electrones en una corriente

Gracias GNzcuber