Шта је брзина заношења електрона са дериватима

Испробајте Наш Инструмент За Елиминисање Проблема





Сваки материјал се састоји од атома који су заузврат састављени од негативно наелектрисаних електрона. Ови негативно наелектрисани електрони крећу се у случајном смеру унутар атома. Ово кретање електрона генерише електрична енергија . Али због њиховог случајног кретања, просечна брзина електрона у материјалу постаје нула. Примећено је да када се на крајеве материјала нанесе разлика потенцијала, електрони присутни у материјалу добијају одређену брзину која узрокује мали нето проток у једном смеру. Ова брзина због које се електрони крећу у одређеном правцу позната је као брзина заношења.

Шта је брзина заношења?

Просечна брзина коју постижу случајни електрони у покрету када се примени спољно електрично поље, због чега се електрони крећу према једном правцу, назива се брзина заношења.




Сваки проводнички материјал садржи слободне, насумично покренуте електроне на температури изнад апсолутне нуле. Када се спољашње електрично поље примени око материјала, електрони постижу брзину и теже да се крећу према позитивном смеру, а нето брзина електрона биће у једном смеру. Електрон ће се кретати у правцу примењеног електричног поља. Овде се електрон не одриче свог случајног кретања већ се њиховим случајним кретањем помера ка већем потенцијалу.

Струја произведена овим кретањем електрона ка већем потенцијалу назива се Дрифт Цуррент (Струја померања). Стога се може рећи да је свака струја произведена у материјалу проводника заносна струја.



Дрифт брзина Извођење

Да се ​​изведе израз за нанос-брзину мора бити познат његов однос са покретљивошћу електрона и ефектом примењеног спољашњег електричног поља. Покретљивост електрона је дефинисана као Дрифт брзина за јединицу електричног поља. Електрично поље је пропорционално струји. Према томе Охмов закон може се записати као

Ф = -μЕ .—— (1)


где је μ покретљивост електрона измерена као мдва/ В.сец

Е је електрично поље измерено као В / м

знамо да је Ф = ма, замена у (1)

а = Ф / м = -μЕ / м ———- (2)

крајња брзина у = в + ат

Овде је в = 0, т = Т, што је време релаксације електрона

Према томе у = аТ, замени у (2)

∴ у = - (μЕ / м) Т.

Овде је у брзина заношења, измерена као м / с.

Ово даје коначни израз. Тхе ДА јединица брзине заношења је м / с или мдва/(В.с) & В / м

Формула брзине дрифта

Ова формула се користи за проналажење дрифт брзина електрона у проводнику који носи струју. Када електрони са густином н и наелектрисањем К проузрокују проток струје „И“ кроз проводник површине попречног пресека А, брзина заношења в може се израчунати помоћу формуле И = нАвК.

Пораст примењеног спољног интензитета електричног поља доводи до бржег убрзања електрона ка позитивном смеру, супротно смеру примењеног електричног поља.

Веза између брзине померања и електричне струје

Сваки проводник у себи садржи насумично крећуће се слободне електроне. Кретање електрона у једном правцу изазвано Дрифт брзином ствара струју. Брзина заношења електрона је врло мала, обично у смислу 10-1Госпођа. Дакле, са овом количином брзине, електрону ће бити потребно обично 17 минута да прође кроз проводник дужине један метар.

Дрифт-брзина-електрона

дрифт-брзина-електрона

То значи да ако укључимо електричну сијалицу, требало би да се укључи након 17 минута. Али електричну сијалицу у свом дому можемо укључити брзином муње притиском на прекидач. То је зато што брзина електричне струје не зависи од брзине заношења електрона.

Електрична струја се креће брзином светлости. Није утврђено са брзином заношења електрона у материјалу. Дакле, може се разликовати у материјалу, али брзина електричне струје увек се утврђује на брзини светлости.

Однос између тренутне густине и брзине заношења

Густина струје је дефинисана као укупна количина струје која пролази у јединици времена кроз јединицу површине попречног пресека проводника. Из формуле брзине заношења дата је струја као

И = нАвК

тако да се густина струје Ј када се дају површина попречног пресека и брзина заношења може израчунати као

Ј = И / А = нвК

где је в брзина заношења електрона. Густина струје мери се у амперима по квадратном метру. Дакле, из формуле се може рећи да су Дрифт брзина електрона проводника и његова густина струје директно пропорционални једни другима. Како се Дрифт-брзина повећава са повећањем интензитета електричног поља, повећава се и струја која пролази кроз површину попречног пресека.

Тхе Р.однос између брзине заношења и времена опуштања

У проводнику се електрони насумично крећу као молекули гаса. Током овог покрета, они се сударају једни са другима. Време релаксације електрона је време потребно електрону да се после судара врати на почетну вредност равнотеже. Ово време опуштања је директно пропорционално примењеној јачини спољног електричног поља. Веће време електричног поља, више времена потребно електронима да дођу у почетну равнотежу након уклањања поља.

Време релаксације је такође дефинисано као време за које се електрон може слободно кретати између узастопних судара са другим јонима.

Када је сила услед примењеног електричног поља еЕ, тада се В може дати као

В = (еЕ / м) Т.

где је Т време опуштања електрона.

Израз брзине заношења

Када мобилност μ носача наелектрисања и јачина примењеног електричног поља Е дати су, тада се Охмов закон у смислу брзине померања може изразити као

В = μЕ

С.И јединице за покретљивост електрона су мдва/ В-с.

С.И јединице електричног поља Е су В / м.

Тако је С.И јединица за в м / с. Ова С.И јединица је такође позната и као Аксијална брзина заношења.

Дакле, електрони присутни у проводнику крећу се насумично чак и када није примењено спољно електрично поље. Али нето брзина коју они производе поништава се због случајних судара, тако да ће нето струја бити нула. Дакле, однос између електричне струје, густине струје и наноса-брзине помаже у правилном протоку електричне струје кроз возач . Шта је Дрифт струја?