Ano ang Drift Velocity?

Ang drift velocity ay inilalarawan bilang ang netong bilis ng partikulo na may random na pagbabago sa direksyon at bilis. Ang konseptong ito ay karaniwang nauugnay sa mga malayang elektron na kumakalat sa loob ng conductor. Isipin ang mga malayang elektron na naglalakbay sa conductor na may arbitraryong bilis at random na direksyon. Kapag isinapaw ang electric field sa conductor, ang mga elektron na kumakalat nang walang tiyak na direksyon ay nakakaranas ng electrical force na naka-align sa direksyon ng field.

Ang isinapaw na field na ito, gayunpaman, hindi ito nagsasanggal sa random na kalakaran ng paggalaw ng elektron. Sa halip, ito ay pumipilit sa kanila na lumapit sa mas mataas na potensyal habang pinapanatili pa rin ang kanilang random na galaw. Bilang resulta, ang mga elektron ay nag-drift patungo sa mas mataas na potensyal na dulo ng conductor kasabay ng kanilang random na galaw.

Ito ay nagresulta sa bawat elektron na nakakuha ng netong bilis patungo sa mataas na potensyal na dulo ng conductor, na tinatawag na drift velocity ng mga elektron.

Ang sumusunod na electrical current, dahil sa drift ng elektron sa loob ng electrically stressed conductor, ay tinatawag na drift current. Mahalagang tandaan na bawat electrical current ay pundamental na isang drift current.

Ang Ugnayan sa Pagitan ng Drift Velocity at Electron Mobility

Isaisip anumang materyal na may conductivity, tulad ng metal, sa temperatura ng silid. Ito palaging may ilang malayang elektron. Mas siyentipiko, ang isang substansya, kung conductive, ay dapat maglaman ng ilang malayang elektron sa anumang temperatura na mas mataas sa absolute zero.

Ang mga malayang elektron sa loob ng conductor ay naglalakbay nang random, madalas na nababadyo sa mas malalaking atoms at nagbabago ang kanilang direksyon ng galaw.

Kapag isinapaw ang steady na electric field sa conductor, ang mga elektron ay nagsisimulang lumapit sa positibong terminal ng isinapaw na electrical potential difference, na karaniwang tinatawag na voltage. Gayunpaman, ang paggalaw ng mga elektron ay hindi nasa straight line.

Kapag ang mga elektron ay lumilipat patungo sa positibong potensyal, sila ay patuloy na nababadyo sa mga atoms at random na nababago. Bawat collision ay nagresulta sa pagkawala ng ilang bahagi ng kanilang kinetic energy, na binabalik nila dahil sa impluwensya ng electric field, na muling nag-accelerate sa kanila patungo sa positibong potensyal.

Ang karagdagang collisions ay nagresulta sa katulad na pagkawala at pagbalik ng kinetic energy. Kaya, habang ang isinapaw na electric field ay hindi maaaring hinto sa random na galaw ng mga elektron sa loob ng conductor, ito ay nag-generate ng netong drift ng mga elektron patungo sa positibong terminal.

Sa mas simple na termino, ang isinapaw na electric field ay nagdudulot sa mga elektron na mag-drift patungo sa positibong terminal, nagbibigay sa kanila ng average drift velocity. Habang tumaas ang intensity ng electric field, ang mga elektron ay mabilis na nag-accelerate patungo sa positibong potensyal bawat pagkatapos ng collision. Bilang resulta, ang mga elektron ay nakakakuha ng mas mataas na average drift velocity patungo sa positibong potensyal, o sa direksyon na kabaligtaran sa isinapaw na electric field.

Dito, kung ang ν ay kumakatawan sa drift velocity at E ay kumakatawan sa isinapaw na electric field, ang electron mobility, na inilalarawan ng μe, ay maaring intindihin bilang ang ratio ng ν sa E.

Kung saan ang μe ay tinatawag na electron mobility.

Drift Velocity, Drift Current, at Electron Mobility: Isang Animation

Ang patuloy na daloy ng mga elektron, dulot ng drift velocity, ay nagresulta sa pagkakabuo ng tinatawag na drift current.

Sa pamamagitan ng malinaw na pag-unawa at karagdagang pag-aaral, ang interrelated na konsepto ng drift velocity, drift current, at electron mobility ay maaaring mapahalagahan para sa kanilang mahalagang papel sa mundo ng electronics at physics.

Ang current na dulot ng patuloy na daloy ng mga elektron dahil sa drift velocity ay tinatawag na drift current.

Source: Electrical4u

Statement: Respect the original, good articles worth sharing, if there is infringement please contact delete.