چه هست سرعت گردش؟

چگاری دrift در تعریف سرعت نهایی ذراتی که به صورت تصادفی جهت و سرعت خود را تغییر می‌دهند، است. این مفهوم معمولاً با الکترون‌های آزاد حرکت‌کننده در داخل یک هادی مرتبط است. تصور کنید که این الکترون‌های آزاد با سرعت‌ها و جهات تصادفی در هادی حرکت می‌کنند. وقتی یک میدان الکتریکی بر روی هادی اعمال می‌شود، الکترون‌های حرکت‌کننده به طور تصادفی نیروی الکتریکی متناسب با جهت میدان می‌بینند.

با این حال، این میدان اعمال شده حرکت تصادفی الکترون‌ها را متوقف نمی‌کند. بلکه آن‌ها را مجبور می‌کند به سمت پتانسیل بالاتر حرکت کنند و حرکت تصادفی خود را حفظ کنند. بنابراین، الکترون‌ها در حالی که حرکت تصادفی خود را حفظ می‌کنند، به سمت پایان با پتانسیل بالاتر هادی حرکت می‌کنند.

این باعث می‌شود که هر الکترون سرعت نهایی به سمت پایان با پتانسیل بالاتر هادی (که به عنوان چگاری دrift الکترون‌ها شناخته می‌شود) به دست آورد.

جریان الکتریکی ناشی از این چگاری دrift الکترون‌ها در یک هادی تحت تنش الکتریکی، جریان دrift نامیده می‌شود. باید توجه داشت که هر جریان الکتریکی اساساً یک جریان دrift است.

رابطه بین چگاری دrift و متحرکی الکترون‌ها

هر ماده هادی مانند فلز در دمای اتاق، همیشه بعضی الکترون‌های آزاد دارد. به طور علمی‌تر، اگر ماده‌ای هادی باشد، باید حداقل چند الکترون آزاد در هر دما بالاتر از صفر مطلق داشته باشد.

این الکترون‌های آزاد در داخل هادی به صورت تصادفی حرکت می‌کنند و به طور مکرر با اتم‌های بزرگ‌تر اتم‌ها برخورد می‌کنند و جهت حرکت خود را تغییر می‌دهند.

وقتی یک میدان الکتریکی ثابت به هادی اعمال می‌شود، الکترون‌ها شروع به حرکت به سمت ترمینال مثبت اختلاف پتانسیل الکتریکی اعمال شده (معروف به ولتاژ) می‌کنند. با این حال، حرکت الکترون‌ها خطی نیست.

در حالی که الکترون‌ها به سمت پتانسیل مثبت حرکت می‌کنند، به طور مداوم با اتم‌ها برخورد می‌کنند و به صورت تصادفی منحرف می‌شوند. هر برخورد باعث از دست دادن بخشی از انرژی جنبشی آن‌ها می‌شود، که آن‌ها این انرژی را به دلیل تأثیر میدان الکتریکی دوباره به دست می‌آورند و دوباره به سمت پتانسیل مثبت شتاب می‌گیرند.

برخوردهای بعدی باعث از دست دادن و دوباره به دست آوردن انرژی جنبشی می‌شود. بنابراین، در حالی که یک میدان الکتریکی اعمال شده نمی‌تواند حرکت تصادفی الکترون‌ها در یک هادی را متوقف کند، اما یک چگاری دrift ناخالص از الکترون‌ها به سمت ترمینال مثبت ایجاد می‌کند.

به عبارت ساده‌تر، میدان الکتریکی اعمال شده باعث می‌شود که الکترون‌ها به سمت ترمینال مثبت چگاری دrift به دست آورند. با افزایش شدت میدان الکتریکی، الکترون‌ها پس از هر برخورد سریع‌تر به سمت پتانسیل مثبت شتاب می‌گیرند. بنابراین، الکترون‌ها سرعت متوسط دrift بیشتری به سمت پتانسیل مثبت یا به عبارت دیگر در جهت مخالف میدان الکتریکی اعمال شده به دست می‌آورند.

در اینجا، اگر ν نمایانگر چگاری دrift و E نمایانگر میدان الکتریکی اعمال شده باشد، متحرکی الکترون‌ها که با μe نشان داده می‌شود، می‌تواند به عنوان نسبت ν به E در نظر گرفته شود.

که μe به عنوان متحرکی الکترون‌ها شناخته می‌شود.

چگاری دrift، جریان دrift و متحرکی الکترون‌ها: یک انیمیشن

پرداخت مستمر الکترون‌ها، ناشی از چگاری دrift، منجر به تشکیل آنچه که به عنوان جریان دrift شناخته می‌شود، می‌شود.

با درک واضح و بررسی بیشتر، مفاهیم مرتبط چگاری دrift، جریان دrift و متحرکی الکترون‌ها می‌توانند به دلیل نقش‌های مهم آن‌ها در دنیای الکترونیک و فیزیک قدردانی شوند.

جریان ناشی از جریان مستمر الکترون‌ها به دلیل چگاری دrift به عنوان جریان دrift شناخته می‌شود.

منبع: Electrical4u

بیانیه: احترام به اصل، مقالات خوبی که ارزش به اشتراک‌گذاری دارند، اگر نقض حق نشر وجود دارد لطفاً با ما تماس بگیرید.