Pakikipaglipat ng Carrier ng Kargado

Pagsasalarawan ng Mobility ng Carrier ng Charge

Ang mobility ng mga carrier ng charge ay inilalarawan bilang ang ratio ng drift velocity sa inilapat na electric field sa isang conductor. Ang drift velocity ay depende sa dalawang factor: ang intensity ng electric field at ang mobility ng conductor. Para sa parehong electric field, magkakahiwalay ang drift velocities ng iba't ibang metal dahil sa kanilang unikong mobility ng carrier ng charge.

Sa mga metal, ang band ng valence electrons ay maaaring hindi ganap na puno, nagbibigay-daan para sa free electrons na makapagmove. Ang mga free electrons na ito ay hindi nakakabit sa partikular na atom at nagmove nang independent sa buong metal.

Ngayon, ipinapalagay natin na may isang electric field na Ε volt/metro ang inilapat sa bahagi ng metal. Dahil sa impluwensya ng electric field na ito, ang mga free electrons ay mapapabilis. Ngunit dahil sa mga collision sa mas malaki at mas mabigat na ions, hindi maaaring patuloy na tumaas ang velocity ng mga electron. Sa bawat collision, nawawala ang kinetic energy ng electron at pagkatapos ay muling nakakakuha ng acceleration dahil sa presence ng external electric field. Sa paraang ito, ang mga electrons ay mararating ang kanilang finite steady Drift velocity pagkatapos ng tiyak na oras ng inilapat na electric field. Ipinapalagay natin na ang drift velocity na ito ay v metro/segundo. Walang pangangailangan na sabihin na ang magnitude ng drift velocity ng mga electron ay direktang proportional sa intensity ng inilapat na electric field Ε.

Dito, ang μ ay ang proportionality constant na kilala bilang ang mobility ng mga electron. Ang mobility na ito ay nagpapahiwatig kung gaano kahusay ang paggalaw ng mga electron sa loob ng conductor. Kapag nagsama ang steady drift velocity at ang random thermal motion ng mga electron, may net drift na kontraryo sa direksyon ng electric field.

Ang phenomenon na ito ay nagtataguyod ng electric current. Ang current density J ay inilalarawan bilang, uniformly distributed current na lumilipas sa pamamagitan ng isang conductor per unit perpendicular cross-sectional area ng conductor.

J = current density = current per unit area ng conductor. Mas precise, ang current density ay maaaring ilarawan bilang ang uniformly distributed current na lumilipas sa pamamagitan ng isang conductor ng unit cross-sectional area.

Kung ang concentration ng mga electron per cubic metre ay n,

nv = bilang ng mga electron na lumilipas per unit time per unit cross-section ng conductor.

Kaya ang kabuuang charge na lumilipas sa unit cross-section ng conductor per unit time ay env Coulombs. Ito ay wala nang iba kundi ang current density ng conductor.

Muli, para sa conductor ng unit dimension, cross-sectional area A = 1 m 2

length L = 1 m, inilapat na electric field E = V/L = V/1 = V (V ay inilapat na voltage sa pamamagitan ng conductor). Current I = J at resistance R = ρ = 1/σ, kung saan, ρ ay resistivity at σ ay conductivity ng conductor.