Šta je brzina deriva?

Drift brzina definiše se kao srednja brzina čestice koja podlegava slučajnim promenama u pravcu i brzini. Ovaj koncept se obično povezuje sa slobodnim elektronima koji se kreću unutar provodnika. Zamislite da se ovi slobodni elektroni kreu unutar provodnika sa proizvoljnim brzinama i u slučajnim pravcima. Kada se električno polje primeni na provodnik, haptički se krećući elektroni suočavaju sa električnom silom usmerenom u pravcu polja.

Međutim, ovo primenjeno polje ne ograničava slučajnu prirodu kretanja elektrona. Umesto toga, prisiljava ih da se krene ka većem potencijalu dok zadržavaju svoje slučajno kretanje. Stoga, elektroni plivaju ka kraju provodnika sa većim potencijalom uz njihovo slučajno kretanje.

To rezultira tome što svaki elektron stiče srednju brzinu ka visokom potencijalnom kraju provodnika, što se naziva drift brzinom elektrona.

Nastali električni tok, zbog ovog drifta elektrona unutar elektromagnetski opterećenog provodnika, naziva se drift tok. Važno je napomenuti da je svaki električni tok fundamentalno drift tok.

Veza između drift brzine i mobilnosti elektrona

Razmotrite bilo koji provodljivi materijal, poput metala, na sobnoj temperaturi. Uvek sadrži neke slobodne elektrone. Na naučniji način, tvari, ako su provodljive, moraju sadržati bar nekoliko slobodnih elektrona na bilo kojoj temperaturi iznad apsolutne nule.

Ovi slobodni elektroni unutar provodnika se kreu slučajno, često sudaraju sa većim atomima i menjaju pravac kretanja.

Kada se stabilno električno polje uvede u provodnik, elektroni počinju da se kreću ka pozitivnom terminalu primenjenog električnog potencijalnog razlika, poznatom kao napon. Međutim, kretanje elektrona nije ravnomerno.

Dok se elektroni kreću ka pozitivnom potencijalu, neprekidno sudaraju sa atomima i nasumično se odboje. Svaki sudar rezultira gubitkom neke njihove kinetičke energije, koju oni opet dobišu pod uticajem električnog polja, ponovo ih ubrzavajući ka pozitivnom potencijalu.

Dodatni sudari dovode do sličnog gubitka i narednog oporavka kinetičke energije. Stoga, iako primenjeno električno polje ne može zaustaviti slučajno kretanje elektrona unutar provodnika, generiše neto drift elektrona ka pozitivnom terminalu.

Na jednostavniji način, primenjeno električno polje dovodi do toga da elektroni plivaju ka pozitivnom terminalu, dajući im prosečnu drift brzinu. Kao što se intenzitet električnog polja povećava, elektroni se brže ubrzavaju ka pozitivnom potencijalu posle svakog sudara. Tako, elektroni stiču više prosečne drift brzine ka pozitivnom potencijalu, ili u pravcu suprotnom primenjenom električnom polju.

Ovdje, ako ν predstavlja drift brzinu, a E simbolizuje primenjeno električno polje, mobilnost elektrona, označena sa μe, može se shvatiti kao odnos ν i E.

Gde je μe poznato kao mobilnost elektrona.

Drift brzina, drift tok i mobilnost elektrona: Animacija

Konstantan tok elektrona, uzrokovan drift brzinom, dovodi do formiranja onoga što se naziva drift tok.

Kroz jasno razumevanje i dalju istraživanje, interkonektovani koncepti drift brzine, drift toka i mobilnosti elektrona mogu se ceniti zbog njihove ključne uloge u svetu elektronike i fizike.

Tok uzrokovan stalnim tokom elektrona zbog drift brzine zove se drift tok.

Izvor: Electrical4u

Izjava: Poštujte original, dobre članke vredi deliti, ukoliko postoji kršenje autorskih prava molimo da kontaktirate za brisanje.