Độ trôi là gì?

Vận tốc trôi được định nghĩa là vận tốc ròng của một hạt trải qua những thay đổi ngẫu nhiên về hướng và tốc độ. Khái niệm này thường liên quan đến các electron tự do di chuyển trong một dẫn thể. Hãy tưởng tượng các electron tự do này đi qua dẫn thể với các tốc độ tùy ý và theo các hướng ngẫu nhiên. Khi một trường điện được áp dụng lên dẫn thể, các electron di chuyển ngẫu nhiên sẽ gặp phải một lực điện theo hướng của trường.

Tuy nhiên, trường điện được áp dụng không làm giảm tính ngẫu nhiên của chuyển động của electron. Thay vào đó, nó khiến chúng di chuyển về phía có thế năng cao hơn trong khi vẫn giữ lại chuyển động ngẫu nhiên. Do đó, các electron trôi về phía đầu có thế năng cao của dẫn thể cùng với chuyển động ngẫu nhiên của chúng.

Điều này dẫn đến việc mỗi electron đạt được một vận tốc ròng về phía đầu có thế năng cao của dẫn thể, được gọi là vận tốc trôi của electron.

Dòng điện điện do sự trôi của electron trong một dẫn thể chịu ảnh hưởng của điện trường được gọi là dòng điện trôi. Cần lưu ý rằng mọi dòng điện cơ bản đều là dòng điện trôi.

Mối quan hệ giữa vận tốc trôi và khả năng di chuyển của electron

Xem xét bất kỳ vật liệu dẫn điện nào, như kim loại, ở nhiệt độ phòng. Nó luôn chứa một số electron tự do. Một cách khoa học hơn, nếu một chất dẫn điện, nó phải chứa ít nhất một số electron tự do ở bất kỳ nhiệt độ nào trên tuyệt đối.

Các electron tự do bên trong dẫn thể di chuyển ngẫu nhiên, va chạm thường xuyên với các nguyên tử lớn hơn và thay đổi hướng chuyển động của chúng.

Khi một trường điện ổn định được đưa vào dẫn thể, các electron bắt đầu di chuyển về phía cực dương của hiệu điện thế được áp dụng, thường được gọi là hiệu điện thế. Tuy nhiên, chuyển động của electron không phải là đường thẳng.

Trong khi di chuyển về phía tiềm năng dương, các electron liên tục va chạm với các nguyên tử và bị lệch hướng ngẫu nhiên. Mỗi va chạm làm mất một phần năng lượng động, mà chúng lấy lại do ảnh hưởng của trường điện, tái tăng tốc chúng về phía tiềm năng dương.

Các va chạm tiếp theo dẫn đến mất và sau đó lấy lại năng lượng động. Do đó, mặc dù một trường điện được áp dụng không thể dừng chuyển động ngẫu nhiên của electron trong dẫn thể, nhưng nó tạo ra một dòng chảy ròng của electron về phía cực dương.

Nói cách khác, trường điện được áp dụng khiến electron trôi về phía cực dương, cho chúng một vận tốc trôi trung bình. Khi cường độ của trường điện tăng, electron tăng tốc nhanh hơn về phía tiềm năng dương sau mỗi va chạm. Do đó, electron đạt được vận tốc trôi trung bình lớn hơn về phía tiềm năng dương, hoặc theo hướng ngược với trường điện được áp dụng.

Ở đây, nếu ν đại diện cho vận tốc trôi và E biểu thị trường điện được áp dụng, khả năng di chuyển của electron, ký hiệu là μe, có thể được hiểu là tỷ lệ của ν so với E.

Trong đó μe được gọi là khả năng di chuyển của electron.

Vận tốc trôi, dòng điện trôi và khả năng di chuyển của electron: Một hoạt hình

Dòng chảy liên tục của electron, do vận tốc trôi, dẫn đến sự hình thành của điều được gọi là dòng điện trôi.

Qua sự hiểu biết rõ ràng và khám phá sâu hơn, các khái niệm liên kết về vận tốc trôi, dòng điện trôi và khả năng di chuyển của electron có thể được đánh giá cao vì vai trò quan trọng của chúng trong lĩnh vực điện tử và vật lý.

Dòng điện do dòng chảy ổn định của electron do vận tốc trôi được gọi là dòng điện trôi.

Nguồn: Electrical4u

Lời tuyên bố: Respect the original, good articles worth sharing, if there is infringement please contact delete.