Što je strujanje deriva?
Drift brzina definira se kao neto brzina čestice koja podliježe slučajnim promjenama smjera i brzine. Ovaj koncept obično se povezuje s slobodnim elektronima koji se kreću unutar provodnika. Zamislite ove slobodne elektrone koji prodiru kroz provodnik proizvoljnim brzinama i u slučajnim smjerovima. Kada se električno polje primijeni na provodnik, hapsudno se krećući elektroni suočavaju s električnom silom poravnatom s smjerom polja.
Međutim, primijenjeno polje ne ograničava slučajnu prirodu kretanja elektrona. Umjesto toga, prisiljava ih da se kreću prema većem potencijalu dok zadržavaju svoje slučajno kretanje. Tako elektroni plivaju prema kraju provodnika s višim potencijalom uz svoje slučajne kretanje.
To rezultira time da svaki elektron stječe neto brzinu prema kraju provodnika s visokim potencijalom, što se naziva drift brzinom elektrona.
Nastali električni struja, zbog ovog drifta elektrona unutar elektromagnetskih opterećenih provodnika, naziva se drift struja. Važno je napomenuti da je svaka električna struja temeljno drift struja.
Veza između drift brzine i mobilnosti elektrona
Razmotrimo bilo koji provodljivi materijal, poput metala, na sobnoj temperaturi. Uvijek sadrži neke slobodne elektrone. Znanstvenije rečeno, tijelo, ako je provodljivo, mora sadržavati barem nekoliko slobodnih elektrona na bilo kojoj temperaturi iznad apsolutne nule.
Ovi slobodni elektroni unutar provodnika navigiraju nasumično, često sudarajući se s većim atomima i mijenjajući smjer kretanja.
Kada se stabilno električno polje uvede u provodnik, elektroni počinju gravitirati prema pozitivnom terminalu primijenjene električne razlike potencijala, poznato kao napon. Međutim, kretanje elektrona nije pravocrtno.
Dok se elektroni kreću prema pozitivnom potencijalu, stalno sudaraju s atomima i nasumično se odbojnicama. Svaki sudar rezultira gubitkom dijela njihove kinetičke energije, koju oni opet osvajaju zbog utjecaja električnog polja, ponovno ih ubrzavajući prema pozitivnom potencijalu.
Dodatni sudari vode sličnom gubitku i sljedećem oporavku kinetičke energije. Stoga, iako primijenjeno električno polje ne može zaustaviti nasumično kretanje elektrona unutar provodnika, generira neto drift elektrona prema pozitivnom terminalu.
U jednostavnijim riječima, primijenjeno električno polje dovodi do toga da elektroni plivaju prema pozitivnom terminalu, dajući im prosječnu drift brzinu. Kako intenzitet električnog polja raste, elektroni se ubrzavaju brže prema pozitivnom potencijalu nakon svakog sudara. Tako elektroni dobivaju veću prosječnu drift brzinu prema pozitivnom potencijalu, ili u smjeru suprotnom primijenjenom električnom polju.
Ovdje, ako ν predstavlja drift brzinu, a E simbolizira primijenjeno električno polje, mobilnost elektrona, označena sa μe, može se shvatiti kao omjer ν i E.
Gdje μe označava mobilnost elektrona.
Drift Brzina, Drift Struja i Mobilnost Elektrona: Animacija
Neprestani tok elektrona, uzrokovan drift brzinom, dovodi do formiranja onoga što se naziva drift strujom.
Kroz jasno razumijevanje i daljnje istraživanje, povezane koncepte drift brzine, drift struje i mobilnosti elektrona može se cijeniti zbog njihovih ključnih uloga u svijetu elektronike i fizike.
Struja uzrokovana stalnim tokom elektrona zbog drift brzine naziva se drift struja.
Izvor: Electrical4u
Izjava: Poštujte original, dobre članke su vrijedni podijeljenja, ako postoji kršenje autorskih prava molimo kontaktirajte zauključivanje.
