Densidad ng Kuryente sa Metal at Semiconductor

Pagsasalamin ng Densidad ng Kuryente

Ang densidad ng kuryente ay inilalarawan bilang ang elektrikong kuryente sa bawat yunit na sukat ng pang-ilalim na seksyon ng isang konduktor, na ipinahayag ng J.

Pormula para sa Densidad ng Kuryente

Ang densidad ng kuryente sa isang metal ay kinakalkula gamit ang J = I/A, kung saan ang I ay ang kuryente at ang A ay ang sukat ng pang-ilalim na seksyon.

Pagdaloy ng Kuryente sa Semiconductor

Sa mga semiconductor, ang densidad ng kuryente ay dahil sa parehong mga elektron at mga butas, na nagagalaw sa magkasalungat na direksyon ngunit nakakatulong sa parehong direksyon ng kuryente.

Densidad ng Kuryente sa Metal

Isipin ang isang konduktor na may pang-ilalim na seksyon na 2.5 square mm. Kung isang elektrokilap ay nagdulot ng kuryente na 3 A, ang densidad ng kuryente ay 1.2 A/mm² (3/2.5). Ito ay nagsasangkot na ang kuryente ay pantay-pantay na nababahagi. Kaya, ang densidad ng kuryente ay inilalarawan bilang ang elektrikong kuryente sa bawat yunit na sukat ng pang-ilalim na seksyon ng konduktor.

Ang densidad ng kuryente, na ipinahayag ng J, ay ibinibigay ng J = I/A, kung saan ang 'I' ay ang kuryente at ang 'A' ay ang sukat ng pang-ilalim na seksyon. Kung N na elektron ang lumampas sa pang-ilalim na seksyon sa oras na T, ang naipadaloy na kargado ay Ne, kung saan ang e ay ang kargado ng isang elektron sa coulombs.

Ngayon, ang halaga ng kargado na lumampas sa pang-ilalim na seksyon sa bawat yunit ng oras ay

Muli, kung N na bilang ng mga elektron ang nasa haba L ng konduktor, ang concentration ng elektron ay

Ngayon, mula sa ekwasyon (1) maaari nating isulat,

Bilang resulta, N na bilang ng mga elektron ang nasa haba L at lahat sila ay lumampas sa pang-ilalim na seksyon sa oras na T, ang drift velocity ng mga elektron ay

Kaya, ang ekwasyon (2) maaari ring isulat bilang

Ngayon, kung ang inilapat na electric field sa konduktor ay E, ang drift velocity ng mga elektron ay tumataas proporsyonal,

Kung saan, μ ay inilalarawan bilang ang mobility ng mga elektron

Densidad ng Kuryente sa Semiconductor

Ang kabuuang densidad ng kuryente sa isang semiconductor ay ang suma ng densidad ng kuryente dahil sa mga elektron at mga butas, bawat isa ay may iba't ibang mobilities.

Relasyon sa Conductivity

Ang densidad ng kuryente (J) ay may kaugnayan sa conductivity (σ) sa pamamagitan ng pormula J = σE, kung saan ang E ay ang lakas ng electric field.