Wat is Driftsnelheid?
Driftsnelheid word gedefinieer as die netto snelheid van 'n deeltjie wat ewekansige veranderinge in rigting en spoed ondergaan. Hierdie konsep word tipies geassosieer met vry elektrone wat binne 'n geleier beweeg. Stel jou voor dat hierdie vry elektrone die geleier met willekeurige spoede en in ewekansige rigtings oorkruis. Wanneer 'n elektriese veld oor die geleier aangebring word, ondervind die ewekansig bewegende elektrone 'n elektriese krag in lyn met die veldrigting.
Hierdie aangebragte veld beperk egter nie die ewekansige aard van elektronbeweging nie. Inteendeel, dit dwing hulle om na hoër potensiaal te beweeg terwyl hulle hul ewekansige beweging behou. Gevolglik drift die elektrone na die hoër potensiaalkant van die geleier tesame met hul ewekansige bewegings.
Dit lei daartoe dat elke elektron 'n netto snelheid na die geleier se hoër potensiaalkant verkry, bekend as die driftsnelheid van elektrone.
Die resulteernde elektriese stroom, as gevolg van hierdie elektrondrift binne 'n elektries belaste geleier, word driftstroom genoem. Dit is belangrik om op te merk dat elke elektriese stroom fundamenteel 'n driftstroom is.
Die Verhouding tussen Driftsnelheid en Elektron Mobielheid
Oorweeg enige geleidende materiaal, soos metaal, by kamertemperatuur. Dit huis altyd 'n paar vry elektrone. Meer wetenskaplik gesê, 'n stof, indien geleidend, moet ten minste 'n paar vry elektrone bevat by enige temperatuur bo absolute nul.
Hierdie vry elektrone binne die geleier navigeer ewekansig, vaak botsend met groter atome en verander hul bewegingsrigting.
Wanneer 'n gestadige elektriese veld aan die geleier aangebring word, begin die elektrone na die positiewe terminal van die aangebragte elektriese potentiaalverskil, algemeen bekend as voltage, graviteer. Hierdie elektronbeweging is egter nie in 'n reguit lyn nie.
Terwyl die elektrone na die positiewe potensiaal beweeg, bots hulle voortdurend met atome en weerspan ewekansig. Elke botsing lei tot 'n verlies van 'n deel van hul kinetiese energie, wat hulle weens die invloed van die elektriese veld herwin, en hulle weer versnel na die positiewe potensiaal.
Verder botsings lei tot 'n soortgelyke verlies en subsequente herwinnings van kinetiese energie. Daarom kan 'n aangebragte elektriese veld die ewekansige beweging van elektrone binne 'n geleier nie stop nie, maar dit veroorsaak wel 'n netto drift van elektrone na die positiewe terminal.
In eenvoudiger terme veroorsaak die aangebragte elektriese veld die elektrone om te drift na die positiewe terminal, wat hulle 'n gemiddelde driftsnelheid gee. As die intensiteit van die elektriese veld toeneem, versnel die elektrone vinniger na die positiewe potensiaal na elke botsing. Gevolglik verwerf die elektrone 'n hoër gemiddelde driftsnelheid na die positiewe potensiaal, of in die rigting teenoor die aangebragte elektriese veld.
Hier, as ν die driftsnelheid verteenwoordig en E die aangebragte elektriese veld, kan elektron mobielheid, aangedui deur μe, verstaan word as die verhouding van ν tot E.
Waar μe as elektron mobielheid verwys word.
Driftsnelheid, Driftstroom, en Elektron Mobielheid: 'n Animasie
Die bestendige vloei van elektrone, veroorsaak deur driftsnelheid, lei tot die vorming van wat bekend staan as driftstroom.
Deur duidelike begrip en verdere verkenning kan die gekoppelde konsepte van driftsnelheid, driftstroom, en elektron mobielheid gewaardeer word vir hul kritiese rolle in die wêreld van elektronika en fisika.
Die stroom veroorsaak deur die gestadige vloei van elektrone as gevolg van driftsnelheid word driftstroom genoem.
Bron: Electrical4u
Aanmerking: Respekteer die oorspronklike, goeie artikels waard om gedeel te word, indien daar inbreuk plaasvind kontak ons asb. vir verwydering.
