ड्रिफ्ट वेलोसिटी क्या है?
द्रिफ्ट वेलोसिटी को कण की नेट वेगता के रूप में परिभाषित किया जाता है जो दिशा और गति में यादृच्छिक परिवर्तनों का सामना करता है। यह अवधारणा आमतौर पर एक संवाहक के भीतर चलने वाले मुक्त इलेक्ट्रॉनों से जुड़ी होती है। इन मुक्त इलेक्ट्रॉनों को संवाहक के माध्यम से यादृच्छिक गति और यादृच्छिक दिशाओं में चलने की कल्पना कीजिए। जब एक इलेक्ट्रिक फील्ड संवाहक पर लगाया जाता है, तो यादृच्छिक रूप से चल रहे इलेक्ट्रॉन फील्ड की दिशा के साथ एक इलेक्ट्रिकल बल का सामना करते हैं।
हालांकि, यह लगाया गया फील्ड इलेक्ट्रॉनों की यादृच्छिक गति को सीमित नहीं करता। बल्कि, यह उन्हें उच्च विभव की ओर खिंचने के साथ-साथ उनकी यादृच्छिक गति को बनाए रखने के लिए बाध्य करता है। इस परिणामस्वरूप, इलेक्ट्रॉन संवाहक के उच्च विभव छोर की ओर यादृच्छिक गति के साथ-साथ खिसकते हैं।
इससे प्रत्येक इलेक्ट्रॉन को संवाहक के उच्च विभव छोर की ओर नेट वेगता प्राप्त होती है, जिसे इलेक्ट्रॉनों की द्रिफ्ट वेलोसिटी कहा जाता है।
इस परिणामस्वरूप, इलेक्ट्रिकल स्ट्रेस के तहत एक संवाहक के भीतर इलेक्ट्रॉनों की द्रिफ्ट के कारण उत्पन्न इलेक्ट्रिकल करंट को द्रिफ्ट करंट कहा जाता है। यह ध्यान देने योग्य है कि प्रत्येक इलेक्ट्रिकल करंट मूल रूप से एक द्रिफ्ट करंट है।
द्रिफ्ट वेलोसिटी और इलेक्ट्रॉन मोबिलिटी के बीच संबंध
किसी भी चालक सामग्री, जैसे धातु, को रूम तापमान पर ध्यान में रखें। यह हमेशा कुछ मुक्त इलेक्ट्रॉनों को घर बनाता है। वैज्ञानिक रूप से, यदि कोई पदार्थ चालक है, तो यह किसी भी तापमान पर, निरपेक्ष शून्य से ऊपर, कम से कम कुछ मुक्त इलेक्ट्रॉनों को रखना चाहिए।
चालक के भीतर ये मुक्त इलेक्ट्रॉन यादृच्छिक रूप से चलते हैं, अक्सर बड़े परमाणुओं से टकराते हैं और अपनी गति की दिशा बदलते हैं।
जब चालक पर एक स्थिर इलेक्ट्रिक फील्ड लगाया जाता है, तो इलेक्ट्रॉन लगाए गए इलेक्ट्रिकल विभवांतर, जिसे आमतौर पर वोल्टेज के रूप में जाना जाता है, के धनात्मक टर्मिनल की ओर खिसकना शुरू करते हैं। हालांकि, यह इलेक्ट्रॉन गति एक सीधी रेखा में नहीं होती है।
जैसे-जैसे इलेक्ट्रॉन धनात्मक विभव की ओर चलते हैं, वे लगातार परमाणुओं से टकराते हैं और यादृच्छिक रूप से विचलित होते हैं। प्रत्येक टकराव में उनकी कुछ गतिज ऊर्जा का नुकसान होता है, जिसे वे इलेक्ट्रिक फील्ड के प्रभाव से फिर से प्राप्त करते हैं, जो उन्हें धनात्मक विभव की ओर फिर से त्वरित करता है।
अतिरिक्त टकराव गतिज ऊर्जा के नुकसान और फिर से प्राप्त करने का समान परिणाम देते हैं। इसलिए, जबकि एक लगाया गया इलेक्ट्रिक फील्ड चालक के भीतर इलेक्ट्रॉनों की यादृच्छिक गति को नहीं रोक सकता, लेकिन यह धनात्मक टर्मिनल की ओर इलेक्ट्रॉनों की नेट द्रिफ्ट उत्पन्न करता है।
सरल शब्दों में, लगाया गया इलेक्ट्रिक फील्ड इलेक्ट्रॉनों को धनात्मक टर्मिनल की ओर खिसकाता है, जिससे उन्हें एक औसत द्रिफ्ट वेलोसिटी मिलती है। जैसे-जैसे इलेक्ट्रिक फील्ड की तीव्रता बढ़ती है, इलेक्ट्रॉन प्रत्येक टकराव के बाद धनात्मक विभव की ओर तेजी से त्वरित होते हैं। इस परिणामस्वरूप, इलेक्ट्रॉन धनात्मक विभव की ओर, या लगाए गए इलेक्ट्रिक फील्ड की विपरीत दिशा में, अधिक औसत द्रिफ्ट वेलोसिटी प्राप्त करते हैं।
यहाँ, यदि ν द्रिफ्ट वेलोसिटी को दर्शाता है और E लगाए गए इलेक्ट्रिक फील्ड को दर्शाता है, तो इलेक्ट्रॉन मोबिलिटी, μe, को ν और E के अनुपात के रूप में समझा जा सकता है।
जहाँ μe को इलेक्ट्रॉन मोबिलिटी के रूप में जाना जाता है।
द्रिफ्ट वेलोसिटी, द्रिफ्ट करंट, और इलेक्ट्रॉन मोबिलिटी: एक एनिमेशन
द्रिफ्ट वेलोसिटी के कारण इलेक्ट्रॉनों का लगातार प्रवाह उस चीज को बनाता है जिसे द्रिफ्ट करंट कहा जाता है।
स्पष्ट समझ और आगे की खोज के माध्यम से, द्रिफ्ट वेलोसिटी, द्रिफ्ट करंट, और इलेक्ट्रॉन मोबिलिटी के आपसी संबंधित अवधारणाओं को इलेक्ट्रोनिक्स और भौतिकी की दुनिया में उनकी महत्वपूर्ण भूमिकाओं के लिए सम्मानित किया जा सकता है।
द्रिफ्ट वेलोसिटी के कारण इलेक्ट्रॉनों के स्थिर प्रवाह के कारण उत्पन्न करंट को द्रिफ्ट करंट कहा जाता है।
स्रोत: Electrical4u
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