电传导的德鲁德模型在1900年由保罗・德鲁德提出,以解释电子在物质(特别是金属)中的输运性质。这个模型是分子运动论的一个应用,假设了电子在固体中的微观表现可以用经典的方法处理,很像一个钉球机,其中电子不断在较重的、相对固定的正离子之间来回反弹。
基本概念
电传导的德鲁德模型在1900年由保罗·德鲁德提出,以解释电子在物质(特别是金属)中的输运性质。
德鲁德模型的两个最重要的结果是电子的运动方程:
在这里,代表时间,和分别代表电子的动量、电荷、数密度、质量,以及与离子碰撞之间的平均自由时间。后一个表达式尤其重要,因为它用半定量的术语解释了为什么欧姆定律,电磁学中最普遍存在的一个关系,应该是正确的。
直流电场和时变分析
在直流电场下,德鲁德模型假设电场是均匀且恒定的,且电子的热速度足够大,使得它们在碰撞之间仅积累了无穷小的动量,这平均每隔秒发生一次。电子的运动也可以通过引入一个有效的阻力来描述,其中电子的平均动量可以用非齐次微分方程来表达。在时变分析中,德鲁德模型预言了在角频率为的时变电场下的电流响应,其中电流密度与电场的关系可以用复电导率来描述,表明电流会落后于电场,这是由于电子需要时间来对电场的变化作出响应。