entrevista

2. calentamiento joule
Considere la posibilidad de un metal a temperatura uniforme en un campo eléctrico estático E. un electrón experimenta una colisión y, a continuación, después de un tiempo t,una segunda colisión. En el modelo de Drude, la energía no se conserva en las colisiones, para la velocidad media de un electrón que emerge de una colisión no depende de la energía que el electrónadquirida desde el campo desde el momento de la colisión anterior (supuesto 4, página 6)
(a) Demostrar que la energía media perdida de los iones en el segundo de los dos choques separados por un tiempot es (EET) 2/2m. (El promedio es sobre todas las direcciones en las que el electrón surgió de la primera colisión.)
(b) Demostrar, utilizando el resultado del problema 1 (b), que el promedio depérdida de energía de los iones por electrones por colisión (EET) 2 / m, y por lo tanto que la pérdida media por centímetro cúbico por segundo es (ne2t / m) E2 = σE2. Deducir de ello que la pérdida depotencia en un alambre de longitud L y sección transversal A es I2R, donde I es la corriente que fluye y R es la resistencia del alambre.
3. efecto Thompson
Supongamos que, además de el campo eléctricoaplicado en el problema 2 también existe un gradiente de temperatura T gradiente uniforme en el metal. Dado que un electrón se desprende de una colisión a una energía determinada por la temperaturalocal, la energía que se pierde en colisiones, como dependerá de qué tan bajo el gradiente de temperatura del electrón viaja entre colisiones, así como sobre la cantidad de energía que ha obtenido apartir de la campo eléctrico. Por consiguiente, la potencia perdida contendrá un término proporcional a E gradienteT (que es fácilmente aislado de otros términos, ya que es el único término en la pérdidade energía de segundo orden que cambia el signo cuando el signo de E se invierte). Demostrar que esta contribución se da en el modelo de Drude por un término de orden (net / m) () (), donde ε es la...