Kargu Mugikortasuna
Kargu Biltzeko Mugikortasuna
Kargu biltzeko mugikortasuna zehazki elektriko batentzako drift-aren abiadura eta aplikatutako eremu elektrikoaren arteko erlazioa da. Drift-aren abiadura bi faktoreen menpe dago: eremu elektrikoaren intentsitatea eta gutxiagoko mugikortasuna. Eremu elektriko berbera izanik, metal desberdinek drift-aren abiadura desberdinak izango dituzte bereizuneko mugikortasuna dutelako.
Metalean, balente elektronen banda oso beteta ez daude, elektron askeak mugitzeko aukera ematen diete. Elektron hauek ez dira atomo jakin bati lotuta eta independentez metalean zehar mugitzen dira.
Orain esandako eremu elektriko bat Ε volt/meter aplikatuko dugu metal tros batetan. Eremu elektriko hauaren eragina dela eta, elektron askeek azeleratu egingo dute. Baina ionen gehienezko pisua dela eta, elektronen abiadura infinituraino handitu ezin da. Doihon bakoitzean, elektronak energia kinetikoak galdu du eta ondoren, kanpoeko eremu elektrikoaren eraginez berriro azeleratzen hasten da. Modu honetan, elektronak denbora bat igaro ondoren, drift-aren abiadura finitu eta estabilizatua lortzen dute. Esandako drift-aren abiadura v metro/segunda izango da. Ez da beharrezkoa esatea drift-aren abiadura elektronen magnitudea eremu elektrikoaren intentsitatearekin direla proportzionala.
Hemen, μ konstante proportzionala da, elektronen mugikortasuna deitzen zaio. Mugikortasun honek elektronak zenbatean mugitzen diren zehazten du gutxiagotan. Drift-aren abiadura estabilizatua eta elektronen mugimendu termiko aleatorioa bat egiten badira, eremu elektrikoaren norabidearen aurka joango da neto drift-a.
Eskemario honi elektrikoa deritzegu. J korronte-dentsitatea zehazki definizioa da, gutxiagoko unitate area batetik pasatzen den korrontea.
J = korronte-dentsitatea = gutxiagoko unitate area batetik pasatzen den korrontea. Zehatzago, korronte-dentsitatea gutxiagoko unitate area batetik pasatzen den korrontea bezala definitu daiteke.
Elektron kopuru kubiko metro bakoitzeko n bada,
nv = sekundu bakoitzeko unitate area batetik pasatzen diren elektron kopurua.
Beraz, sekundu bakoitzeko unitate area batetik pasatzen den kopuru totala env Coulomb da. Hona hemen gutxiagoko korronte-dentsitatea.
Berriz ere, gutxiagoko unitate dimentsioetarako, area ebaki-garbia A = 1 m²
L luzera = 1 m, aplikatutako eremu elektrikoa E = V/L = V/1 = V (V gutxiagoko tensioa da). Korrontea I = J eta gorrotzailea R = ρ = 1/σ, non, ρ gorrotzailea eta σ gutxiagoko konduktibitatea diren.
