Kaj je drsnost?

Drift velocity je definirana kot neto hitrost častice, ki podlega naključnim spremembam smeri in hitrosti. Ta koncept je tipično povezan z prostimi elektroni, ki se gibljejo znotraj vodiča. Predstavljajte si te proste elektrone, ki prehajajo skozi vodič z poljubnimi hitrostmi in naključnimi smermi. Ko je na vodič uporabljen električno polje, haptično gibanje elektronov sreča električno silo, usmerjeno v smer polja.

Ta uporabljeni poljubni, pa ne omejuje naključne narave gibanja elektronov. Namesto tega jih prisiljuje, da se gibljejo proti višjem potencialu, hkrati pa ohranjajo svoje naključno gibanje. Tako se elektroni gibljejo proti kraju višjega potenciala vodiča ob njihovem naključnem gibanju.

To povzroča, da vsak elektron pridobi neto hitrost proti kraju višjega potenciala vodiča, kar se imenuje drift velocity elektronov.

Naslednji električni tok, ki je posledica te drift velocity elektronov znotraj električno obremenjenega vodiča, se imenuje drift current. Opomba: vsak električni tok je temeljito drift current.

Odnos med drift velocity in mobilnostjo elektronov

Razmislite o kateremkoli vodljivem materialu, kot je kovina, pri sobni temperaturi. Vselej vključuje nekatere proste elektrone. Več znanstveno, če je snov vodljiva, mora vsebovati vsaj nekaj prostih elektronov pri katerekoli temperaturi nad absolutno ničlo.

Ti proste elektroni znotraj vodiča se gibljejo naključno, pogosto trčijo v večje atomske delce in spreminjajo smer gibanja.

Ko je na vodič uveden stalni električni tok, se elektroni začnejo giblje proti pozitivnemu terminalu uporabljene električne razlike potencialov, znanih kot napetost. To gibanje elektronov pa ni ravno v premici.

Ko se elektroni gibljejo proti pozitivnemu potencialu, se neprestano trčejo z atomi in se naključno odvijajo. Vsaka trčenje povzroči izgubo nekaj njihove kinetične energije, ki jo ponovno pridobijo zaradi vpliva električnega polja, še enkrat pospešujejo proti pozitivnemu potencialu.

Dodatna trčenja vodijo do podobne izgube in nato ponovnega pridobitve kinetične energije. Zato, čeprav uporabljeni električni poljubni ne more ustaviti naključnega gibanja elektronov znotraj vodiča, generira to neto drift elektronov proti pozitivnemu terminalu.

Z drugimi besedami, uporabljeni električni poljubni povzroči, da se elektroni gibljejo proti pozitivnemu terminalu, kar jim daje povprečno drift velocity. Ko se intenziteta električnega polja poveča, se elektroni po vsakem trčenju hitreje pospešujejo proti pozitivnemu potencialu. Tako dobijo elektroni večjo povprečno drift velocity proti pozitivnemu potencialu ali v smeri nasprotnejši uporabljenemu električnemu polju.

Tukaj, če ν predstavlja drift velocity in E označuje uporabljeni električni poljubni, mobilnost elektronov, označena z μe, lahko razumemo kot razmerje med ν in E.

Kjer μe označuje mobilnost elektronov.

Drift Velocity, Drift Current in Mobilnost Elektronov: Animacija

Trdno tekanje elektronov, ki je povzročeno drift velocity, vodi do nastanka tistega, kar se imenuje drift current.

Čez jasno razumevanje in nadaljnje raziskovanje, so vzporedni koncepti drift velocity, drift current in mobilnost elektronov lahko cenjeni za svoje ključne vloge v svetu elektronike in fizike.

Tok, ki je povzročen stalnim tekanjem elektronov zaradi drift velocity, se imenuje drift current.

Vir: Electrical4u

Priporočilo: Spoštujte original, dobre članke so vredni delitve, če je kršenje avtorskih pravic prosim kontaktirajte za brisanje.