Hreyfisamfélag áhendsins

Hreyfingarfríðleiki lækjar

Hreyfingarfríðleiki lækjar er skilgreindur sem hlutfall á hreyfingu við töluða rafkvæði í gengiveldi. Hreyfingin fer eftir tveimur stökum: styrk rafkvæðisins og gengiveldisins hreyfingarfríðleika. Fyrir sama rafkvæði munu mismunandi mál hafa mismunandi hreyfingu vegna þeirra einstaka hreyfingarfríðleika.

Í málmum getur valensbandið ekki verið alveg fullt, sem leyfir frjálsar elektrón að hreyfast. Þessi frjálsar elektrón eru ekki tengd tilteknum atómum og hreyfast óháð um allt gengiveldið.

Látum okkur nú fara út frá að rafkvæði af E spenna/metr sé lagt yfir stukku máls. Vegna áhrifanna þessa rafkvæðis verða frjálsu elektrónin að hækka. En vegna samstöðva við mörg fyrstu járn, getur hraði elektrónanna ekki hækkað óendanlega. Við hverja samstöðvu mistast elektrónin kynnfjöldann sinn og fá svo aftur hækkan með virkni ytri rafkvæðisins. Á þennan hátt ná elektrónin endanlegu stöðugri hreyfingu eftir ákveðinn tíma rafkvæðisins. Látum okkur nú fara út frá að þessi hreyfing sé v metrar/sekúndu. Þarf ekki að segja að magn þessa hreyfingar er beint hluti af styrk rafkvæðisins E.

Hér er μ fasti samræmis sem er kendur sem hreyfingarfríðleiki elektróna. Þessi hreyfingarfríðleiki ákvarðar hvernig elektrón færast ennt um gengiveldið. Þegar stöðug hreyfing samanstendur við handahófskenndu varmamikilshreyfingu elektrónanna, er það netthreyfing mótsæð áttu rafkvæðisins.

Þetta efni myndar rafstraum. Rafstræmisþéttleiki J væri skilgreindur sem jafnlagt dreift straumur sem fer um gengiveldi per eining loðrétta krosssnertilsflatar gengiveldisins.

J = rafstræmisþéttleiki = straumur per eining flötars gengiveldis. Nánar tiltekið væri rafstræmisþéttleiki skilgreindur sem jafnlagt dreift straumur sem fer um gengiveldi af eining krosssnertilsflöt.

Ef samþéttleiki elektróna per metrum³ er n,

nv = fjöldi elektróna sem fer yfir per tíma per eining krosssnertilsflöt gengiveldisins.

Því heildar afl fer yfir eining krosssnertilsflöt gengiveldisins per tíma er env Coulombs. Þetta er engu að síður rafstræmisþéttleiki gengiveldisins.

Að lokum fyrir gengiveldi af eining stærð, krosssnertilsflata A = 1 m²

lengd L = 1 m, lagt rafkvæði E = V/L = V/1 = V (V er lagt spenna yfir gengiveldið). Straumur I = J og viðbót R = ρ = 1/σ, þar sem, ρ er viðbót og σ er gefni gengiveldisins.