Densitas Currentis in Metallis et Semiconductore

Definitio Densitatis Currentis

Densitas currentis definitur ut electricus currus per unitatem areae sectionis transversalis conductoris, denotaturque per J.

Formula pro Densitate Currus

Densitas currentis in metallo calculatur utendo J = I/A, ubi I est currus et A est area sectionis transversalis.

Fluxus Currus in Semiconductore

In semiconductoribus, densitas currentis debetur tam electronis quam foraminibus, quae moventur in directionibus oppositis sed contribuunt ad eandem directionem currentis.

Densitas Currus in Metallo

Imagina te conductor cum sectione transversali 2.5 mm². Si potentia electrica causat currum 3 A, tunc densitas currentis est 1.2 A/mm² (3/2.5). Hoc praesupponit quod currus uniformiter distributus sit. Ita, densitas currentis definitur ut electricus currus per unitatem areae sectionis transversalis conductoris.

Densitas currentis, denotata per J, data est per J = I/A, ubi 'I' est currus et 'A' est area sectionis transversalis. Si N electronica transeunt per sectionem transversalem tempore T, tunc quantitas transferentis est Ne, ubi e est quantitas electronici in coulombis.

Nunc quantitas quantitatis transeuntis per sectionem transversalem per unitatem temporis est

Iterum si N numerus electronica in L longitudine conductoris iacet, tunc concentratio electronica est

Nunc, ex aequatione (1) possumus scribere,

Cum N numerus electronica in longitudine L iaceant et omnia transeant per sectionem transversalem tempore T, velocitas drift electronica erit,

Itaque, aequatio (2) quoque potest rescribi ut

Nunc si electricum campum applicatum ad conductorem est E, tunc velocitas drift electronica crescet proportionaliter,

Ubi, μ definitur ut mobilis electronica

Densitas Currus in Semiconductore

Totalis densitas currentis in semiconductore est summa densitatum currentis propter electronica et foramina, quae habent diversas mobilitates.

Relatio ad Conductivitatem

Densitas currentis (J) relata est ad conductivitatem (σ) per formulam J = σE, ubi E est intensitas campi electrici.