Conas mar a gluaiseann an rithfhísic, na feistí agus na gealaithe i ndraide, i gcáblái agus i nmeáin?

Is é an gluaiseacht chun tosaigh i n-uidroí, cábáil, agus meaitéil nód faoi bhrí fisiceach atá bunaithe ar ghluaiseacht leictreon agus airíonna ábhair ghoile. Seo a leanas is brónach léargas mionsonrach ar an próiseas seo:

1. Cúram na Leictreoin Saor

I meaitéil agus ábhair goile, tá líon mór de leictreoin saor. Níos mó ná sin, ní dhíríonn na leictreoin saor ar ionnaithe atómacha agus is féidir leo gluaiseacht saor a dhéanamh laistiar den ábhar. Is é an bhunphrionsabal gur maith leictreoidí í an fhorbairt a dhéantar ar leictreoin saor.

2. Tionchar Reilge Leictreach Eisteachtach

Nuair a chuirtear voltais (i.e., reilge leictreach eisteachtach) isteach ar ábhar goile, tionchar an reilg leictreach ar na leictreoin saor agus thosaíonn siad ag bogadh i dtreo comhthreomhán. Déanann an treo den reilg leictreach cinneadh ar an treo ina mbogann na leictreoin. Go hiondúil, pointíonn an reilg leictreach ón tearmán dearfach go dtí an tearmán neamhdhearfach, agus bogann na leictreoin i dtreo contrártha, ón tearmán neamhdhearfach go dtí an tearmán dearfach.

3. Gluaiseacht Treoithe na nLeictreoin

Faoin tionchar den reilg leictreach, tosnaíonn na leictreoin saor ag bogadh i dtreo comhthreomhán, ag cruthú sráide. Tá an treo den sráid defined mar an treo ina mbogann carachtanas dearfach, rud a bhfuil sé contrártha don treo fíricíoch na nleictreoin. Mar sin, nuair a deireann muid gur ag gluaiseacht an sráid ó dheimhneach go neamhdhearfach, is é sin a luaitear go bhfuil na leictreoin ag bogadh ó neamhdhearfach go dheimhneach.

4. Idirghníomhaíocht leis an Lattice

Le linn a n-gluaiseachta, tagann na leictreoin saor i gcóiméad leis an lattice (ordú atómach) den ábhar. Tugann na coinbhinsiúin seo scatach ar na leictreoin, ag athrú a dtrian rudaí agus ag laghdú ar a luas meánach. Is ceann de na foinsí diúltagais atá ann ná an t-efect scatach seo.

5. Téarmaíocht Sráide

Téarmaíocht sráide (J) is ea an sráid per uaireadán cruceáilte agus is féidir é a léiriú trí an fhoirmle:

J= I/A

áit a raibh I an sráid agus A an uaireadán cruceáilte an ghoile.

6. Dlí Ohm

Dlí Ohm a léireann an gaol idir sráid, voltas, agus diúltagais:

V=IR

áit a raibh V an voltais, I an sráid, agus R an diúltagais.

7. Airíonna Ábhair Goile

Tá airíonna goile éagsúla ag ábhair goile éagsúla, atá bunaithe ar a struchtúr leictreonach agus a struchtúr lattice. Mar shampla, is goile iontaí iad cupar agus airge de bharr go bhfuil líon mór de leictreoin saor acu agus íseal diúltagais.

8. Tionchar Tearmach

Tá tionchar suntasach ag teorainn ar goile. Ginearálta, nuair a mhéadaíonn teorainn, méadaíonn doimhneacht an ábhair, ag méadaíonn an tréimhse coimeádach leictreon-lattice agus ag tarlú diúltagais níos airde. Is é seo an fáth go bhfuil an diúltagais ag ghoileoirí ag méadaíonn ag teorainntí níos airde.

9. Supergoileacht

Faoin gcóras cothrom éagsúla, is féidir le roinnt ábhair dul isteach i stád supergoile, áit a bhfuil an diúltagais ag titim go núll, ag ceadú sráid a bhogadh gan aon chailleadh. Tírdhreacha supergoileacht go minic ag teorainntí an-iolra, ach taighde réamhdaiteanna a aimsíodh ábhair supergoileacht aerach.

Achoimre

Tá an gluaiseacht chun tosaigh i n-uidroí, cábáil, agus meaitéil bunaithe ar ghluaiseacht treoithe na nleictreoin saor faoin tionchar den reilg leictreach eisteachtach. Tugann idirghníomhaíochtaí leictreon leis an ábhar lattice diúltagais. Tá airíonna ábhair goile, teorainn, agus eile go léir a tionchar ar éifeachtacht na ngluaiseacht sráide. Tuiscint ar na prionsabail bunúsacha seo cabhróidh le dearadh níos fearr agus úsáid ábhar goile agus ciorcal.