Drift Velocity nedir?

Drift hızı, yön ve hızda rastgele değişiklikler geçiren bir parçacığın net hızı olarak tanımlanır. Bu kavram genellikle bir iletken içinde hareket eden özgür elektronlarla ilişkilendirilir. Bu özgür elektronların iletken içinde keyfi hızlarda ve rastgele yönlerde ilerlediğini düşünün. Bir elektrik alanı iletken boyunca uygulandığında, hapsoluşlu hareket eden elektronlar alan yönüyle hizalanmış bir elektrik kuvvetiyle karşılaşırlar.

Ancak, bu uygulanan alan, elektron hareketinin rastgele doğasını kısıtlamaz. Bunun yerine, onları daha yüksek potansiyele doğru çekmekle birlikte rastgele hareketlerini korumalarına zorlar. Sonuç olarak, elektronlar iletkenin yüksek potansiyel ucuna doğru sürüklenirken rastgele hareketlerini sürdürürler.

Bu durum, her elektronun iletkenin yüksek potansiyel ucuna doğru bir net hız kazanmasına neden olur ve bu, elektronların sürüklenme hızı olarak adlandırılır.

Bu elektron sürüklemesi sonucunda oluşan elektrik akımı, sürüklenme akımı olarak adlandırılır. Her elektrik akımının temelinde bir sürüklenme akımı olduğu unutulmamalıdır.

Sürüklenme Hızı ile Elektron Hareketlilik Arasındaki İlişki

Oda sıcaklığında herhangi bir iletken malzeme, örneğin metal, her zaman bazı özgür elektronlara ev sahipliği yapar. Daha bilimsel bir şekilde, bir madde iletken ise, mutlak sıfırdan yüksek herhangi bir sıcaklıkta en az birkaç özgür elektron içermelidir.

İletkendeki bu özgür elektronlar rastgele hareket eder ve sık sık daha büyük atomlar ile çarpışarak hareket yönlerini değiştirir.

İletkene sürekli bir elektrik alanı uygulandığında, elektronlar uygulanan elektrik potansiyel farkının pozitif terminaline doğru hareket etmeye başlar, yaygın olarak gerilim olarak bilinir. Ancak, bu elektron hareketi düz bir çizgi değildir.

Elektronlar pozitif potansiyel doğru hareket ettikçe, sürekli olarak atomlarla çarpışır ve rastgele sapma gösterir. Her çarpışma, kinetik enerjilerinin bir kısmının kaybolmasına neden olur, ancak elektrik alanının etkisiyle bu enerjiyi yeniden kazanırlar ve pozitif potansiyel doğru tekrar ivmelendirilirler.

Daha fazla çarpışma, benzer şekilde kinetik enerjinin kaybına ve ardından yeniden kazanılmasına neden olur. Bu nedenle, uygulanan bir elektrik alanı, iletken içindeki elektronların rastgele hareketini durduramaz, ancak pozitif terminal doğru bir net sürüklemeye neden olur.

Basit bir ifadeyle, uygulanan elektrik alanı, elektronları pozitif terminal doğru sürükleyerek onlara ortalama bir sürüklenme hızı verir. Elektrik alanının yoğunluğu arttıkça, elektronlar her çarpışmanın ardından daha hızlı bir şekilde pozitif potansiyel doğru ivmelendirilir. Sonuç olarak, elektronlar pozitif potansiyel doğru daha fazla ortalama sürüklenme hızı kazanır, yani uygulanan elektrik alanının ters yönde.

Burada, ν sürüklenme hızını ve E uygulanan elektrik alanını temsil ederse, elektron hareketliliği (μe) ν'nin E'ye oranı olarak anlaşılabilecektir.

Burada μe elektron hareketliliği olarak adlandırılır.

Sürüklenme Hızı, Sürüklenme Akımı ve Elektron Hareketliliği: Bir Animasyon

Sürüklenme hızından kaynaklanan elektronların sürekli akışı, sürüklenme akımı olarak bilinen şeyin oluşmasına neden olur.

Açık anlayış ve daha fazla inceleme aracılığıyla, sürüklenme hızı, sürüklenme akımı ve elektron hareketliliği arasındaki bağlantılı kavramlar, elektronik ve fizik dünyasındaki kritik rolleri takdir edilebilir.

Sürüklenme hızından kaynaklanan elektronların sürekli akışı sonucu oluşan akım, sürüklenme akımı olarak adlandırılır.

Kaynak: Electrical4u

Açıklama: Orijinali saygılıyorum, iyi makaleler paylaşmaya değer, telif hakkı ihlali varsa lütfen silme talebinde bulunun.