Apakah Halaju Drift?

Hastalaju seret didefinisikan sebagai halaju bersih zarah yang mengalami perubahan arah dan kelajuan secara rawak. Konsep ini biasanya dikaitkan dengan elektron bebas yang bergerak dalam sebuah konduktor. Bayangkan elektron bebas ini melalui konduktor dengan kelajuan sembarangan dan dalam arah rawak. Apabila medan elektrik dikenakan ke atas konduktor, elektron-elektron yang bergerak sembarangan mengalami daya elektrik yang sejajar dengan arah medan tersebut.

Walau bagaimanapun, medan yang dikenakan ini tidak mengurangkan sifat rawak gerakan elektron. Sebaliknya, ia memaksa mereka untuk bergerak menuju potensi yang lebih tinggi sambil mengekalkan gerakan rawak mereka. Akibatnya, elektron-elektron bergerak menuju hujung konduktor dengan potensi yang lebih tinggi bersamaan dengan gerakan rawak mereka.

Ini menyebabkan setiap elektron mendapatkan halaju bersih menuju hujung konduktor dengan potensi yang lebih tinggi, yang dikenali sebagai hastalaju seret elektron.

Arus elektrik yang berlaku akibat gerakan seret elektron dalam konduktor yang dikenakan medan elektrik disebut arus seret. Perlu diingat bahawa setiap arus elektrik pada dasarnya adalah arus seret.

Hubungan antara Hastalaju Seret dan Mobiliti Elektron

Pertimbangkan bahan konduktif apa pun, seperti logam, pada suhu bilik. Ia selalu mengandungi beberapa elektron bebas. Secara saintifik, jika suatu bahan konduktif, ia mesti mengandungi sekurang-kurangnya beberapa elektron bebas pada suhu manapun di atas sifar mutlak.

Elektron-elektron bebas ini dalam konduktor bergerak secara rawak, sering bertembung dengan atom-atom yang lebih besar dan mengubah arah gerakan mereka.

Apabila medan elektrik yang stabil diperkenalkan ke dalam konduktor, elektron-elektron mulai bergerak menuju terminal positif dari perbezaan potensial elektrik yang dikenakan, yang biasanya dikenali sebagai voltan. Walau bagaimanapun, pergerakan elektron ini bukanlah dalam garis lurus.

Semasa elektron bergerak menuju potensi positif, mereka terus-menerus bertembung dengan atom-atom dan dialihkan secara rawak. Setiap tabrakan mengakibatkan hilangnya sebahagian tenaga kinetik mereka, yang mereka dapatkan semula akibat pengaruh medan elektrik, yang mempercepatkan mereka kembali menuju potensi positif.

Tabrakan tambahan menyebabkan kehilangan dan pemulihan tenaga kinetik yang serupa. Oleh itu, walaupun medan elektrik yang dikenakan tidak dapat menghentikan gerakan rawak elektron dalam konduktor, ia menghasilkan seretan bersih elektron menuju terminal positif.

Dengan kata lain, medan elektrik yang dikenakan menyebabkan elektron bergerak menuju terminal positif, memberi mereka hastalaju seret purata. Semakin kuat medan elektrik, elektron akan mempercepat lebih cepat menuju potensi positif selepas setiap tabrakan. Akibatnya, elektron mendapatkan hastalaju seret purata yang lebih tinggi menuju potensi positif, atau dalam arah yang bertentangan dengan medan elektrik yang dikenakan.

Di sini, jika ν mewakili hastalaju seret dan E mewakili medan elektrik yang dikenakan, mobiliti elektron, yang dilambangkan oleh μe, boleh difahami sebagai nisbah ν kepada E.

Di mana μe merujuk kepada mobiliti elektron.

Hastalaju Seret, Arus Seret, dan Mobiliti Elektron: Animasi

Aliran elektron yang berterusan, disebabkan oleh hastalaju seret, membawa kepada pembentukan apa yang dikenali sebagai arus seret.

Melalui pemahaman yang jelas dan penyelidikan lanjut, konsep-konsep berkaitan hastalaju seret, arus seret, dan mobiliti elektron boleh dihargai kerana peranan penting mereka dalam dunia elektronik dan fizik.

Arus yang disebabkan oleh aliran elektron yang stabil akibat hastalaju seret dikenali sebagai arus seret.

Sumber: Electrical4u

Pernyataan: Hormati asal, artikel baik layak dikongsi, jika ada pelanggaran silakan hubungi untuk dihilangkan.