Unguzi wa Mwaka katika Chuma na Semiconductor

Maana ya Ugawaji wa Mwendo

Ugawaji wa mwendo unamaanishwa kama mzunguko wa umeme kwa kila eneo la kitako cha mkataba wa msambaa, unachosimbaliwa na J.

Sifa za Ugawaji wa Mwendo

Ugawaji wa mwendo katika chuma unahesabiwa kutumia J = I/A, ambapo I ni mzunguko na A ni eneo la kitako.

Mzunguko wa Mwendo katika Semiconductor

Katika semiconductors, ugawaji wa mwendo unatokea kutokana na electrons na holes, ambayo huenda kinyume chenye moja nyingine lakini huchangia mzunguko wa uwiano wao.

Ugawaji wa Mwendo katika Chuma

Tafakari kuhusu msambaa unaotumika na kitako cha 2.5 mm². Ikiwa nguvu ya umeme inaweza kusababisha mzunguko wa 3 A, basi ugawaji wa mwendo utakuwa 1.2 A/mm² (3/2.5). Hii inasimamiwa kuwa mzunguko unayewekezwa kwa urahisi. Basi, ugawaji wa mwendo unamaanishwa kama mzunguko wa umeme kwa kila eneo la kitako la msambaa.

Ugawaji wa mwendo, unachosimbaliwa na J, unapewa na J = I/A, ambapo ‘I’ ni mzunguko na ‘A’ ni eneo la kitako. Ikiwa N electrons huenda kupitia kitako katika muda T, basi kiasi cha charge kilichoondolewa ni Ne, ambapo e ni charge ya electron katika coulombs.

Sasa kiasi cha charge kilichopita kitako kwa kila muda ni

Teneweza ikiwa N electrons yanavyoondoka katika L length ya msambaa, basi concentration ya electrons ni

Sasa, kutokana na equation (1) tunaweza kuandika,

Kwa sababu, N electrons yanavyoondoka katika length L na wanapopita kitako kwa muda T, velocity ya drift ya electrons itakuwa,

Basi, equation (2) inaweza pia kuandikwa kama

Sasa ikiwa electric field imetumika kwa msambaa ni E, basi velocity ya drift ya electrons itaongezeka kulingana,

Ambapo, μ inamaanishwa kama mobility ya electrons

Ugawaji wa Mwendo katika Semiconductor

Jumla ya ugawaji wa mwendo katika semiconductor ni jumla ya ugawaji kutokana na electrons na holes, kila moja inayechukua mobilities tofauti.

Uhusiano na Conductivity

Ugawaji wa mwendo (J) unauhusiana na conductivity (σ) kupitia formula J = σE, ambapo E ni intensity ya electric field.