Մետաղներում և կիսահոցներում հոսանքի խտությունը
Հոսանքի խտության սահմանում
Հոսանքի խտությունը սահմանվում է որպես հոսանքի միավոր մակերեսը հողում դիմացի հատույթում, որը նշանակվում է J-ով։
Հոսանքի խտության բանաձև
Մետաղում հոսանքի խտությունը հաշվվում է օգտագործելով J = I/A բանաձևը, որտեղ I-ն հոսանքն է, իսկ A-ն՝ հատույթի մակերեսը։
Полупроводниковий потік струму
Պոլուսպոլուկտորներում հոսանքի խտությունը պատճառվում է և էլեկտրոններով, և դիրակներով, որոնք շարժվում են հակառակ ուղություններով, բայց նույն ուղղությամբ ներդաշնակ են հոսանքի համար։
Մետաղում հոսանքի խտությունը
Ենթադրենք հողում հատույթի մակերեսը 2.5 քառակուսի մմ է։ Եթե էլեկտրական պոտենցիալը պատճառում է 3 A հոսանք, ապա հոսանքի խտությունը կլինի 1.2 A/մմ² (3/2.5)։ Այս ենթադրությունը ենթադրում է, որ հոսանքը հավասարաչափ բաշխված է։ Այսպիսով, հոսանքի խտությունը սահմանվում է որպես հոսանքի միավոր հատույթի մակերեսը հողում։
Հոսանքի խտությունը, որը նշանակվում է J-ով, տրվում է J = I/A բանաձևով, որտեղ 'I'-ն հոսանքն է, իսկ 'A'-ն՝ հատույթի մակերեսը։ Եթե N քանակությամբ էլեկտրոններ անցնում են հատույթով ժամանակ T-ում, ապա փոխանցված լարումը կլինի Ne, որտեղ e-ն էլեկտրոնի լարումն է կուլոններով։
Այժմ հատույթով անցնող լարման քանակը միավոր ժամանակում է
Եթե N քանակությամբ էլեկտրոններ գտնվում են L երկարությամբ հողում, ապա էլեկտրոնների կոնցենտրացիան է
Այժմ, հավասարման (1) հիման վրա կարող ենք գրել,
Քանի որ, N քանակությամբ էլեկտրոններ գտնվում են L երկարությամբ և նրանք բոլորը անցնում են հատույթով ժամանակ T-ում, ապա էլեկտրոնների ծալումը կլինի,
Այսպիսով, հավասարումը (2) կարող է նաև վերագրվել որպես
Այժմ եթե հողում կիրառվում է E էլեկտրական դաշտ, ապա էլեկտրոնների ծալումը համեմատականորեն ավելանում է,
Որտեղ μ-ն սահմանվում է որպես էլեկտրոնների շարժունակություն
Պոլուսպոլուկտորում հոսանքի խտությունը
Պոլուսպոլուկտորում ընդհանուր հոսանքի խտությունը էլեկտրոնների և դիրակների հոսանքի խտությունների գումարն է, որոնք ունեն տարբեր շարժունակություններ։
Կապը հաղորդականության հետ
Հոսանքի խտությունը (J) կապված է հաղորդականության (σ) հետ հետևյալ բանաձևով J = σE, որտեղ E-ն էլեկտրական դաշտի ինտենսիվությունն է։
