Густина на струја во метал и полупроводник

Дефиниција на густината на строј

Густината на строј е дефинирана како електричниот строј по единична плоштина на пресечната површина на проводник, означена со J.

Формула за густината на строј

Густината на строј во метал се пресметува со користење на J = I/A, каде што I е стројот, а A е пресечната плоштина.

Строј во полупроводници

Во полупроводниците, густината на строј е резултат од и електрони и ламели, кои се движеат во спротивни насоки, но доприносе за истата насока на стројот.

Густината на строј во метал

Представете си проводник со пресечна плоштина од 2,5 квадратни мм. Ако електричниот потенцијал предизвика строј од 3 A, густината на строј ќе биде 1,2 A/mm² (3/2,5). Ова претпоставува дека стројот е униформно распределен. Така, густината на строј е дефинирана како електричниот строј по единична пресечна плоштина на проводникот.

Густината на строј, означена со J, се дава со J = I/A, каде што 'I' е стројот, а 'A' е пресечната плоштина. Ако N електрони минат низ пресечна површина во време T, тогаш пренесениот заряд е Ne, каде што e е зарядот на електрон во кулоуми.

Сега количеството заряд што минува низ пресечната површина по единично време е

Пак, ако N број на електрони се наоѓаат во должината L на проводникот, тогаш концентрацијата на електрони е

Сега, од равенката (1) можеме да напишеме,

Бидејќи, N број на електрони се наоѓаат во должината L и сите минуваат низ пресечната површина во време T, дрифтната брзина на електроните ќе биде,

Значи, равенката (2) исто така може да се препишете како

Сега, ако применето електрично поле на проводникот е E, тогаш дрифтната брзина на електроните се зголемува пропорционално,

Каде што, μ е дефинирана како подвижноста на електроните

Густината на строј во полупроводник

Секојата густината на строј во полупроводник е збир на густините на строј поради електрони и ламели, секоја со различна подвижност.

Однос со проводливоста

Густината на строј (J) е поврзана со проводливоста (σ) преку формулата J = σE, каде што E е интензитетот на електричното поле.