Videnskab
 Science >> Videnskab >  >> Fysik

Hvad er elektronernes termiske hastighed på en leder?

Det er ikke rigtig nøjagtigt at tale om en enkelt "termisk hastighed" af elektroner i en leder. Her er hvorfor:

* elektroner har en fordeling af hastigheder: I en leder bevæger elektroner konstant tilfældigt på grund af termisk energi. Denne bevægelse følger en statistisk fordeling, hvilket betyder, at der er elektroner med en lang række hastigheder.

* drivhastighed: Når der påføres et elektrisk felt, får elektroner en netto drifthastighed i retning af feltet. Denne drivhastighed er meget mindre end de tilfældige termiske hastigheder.

* faktorer, der påvirker hastighed: Den gennemsnitlige termiske hastighed for elektroner påvirkes af materialets temperatur. Højere temperaturer fører til højere gennemsnitshastigheder.

Her er en sammenbrud af koncepterne:

* Termisk hastighed: Dette henviser til den tilfældige bevægelse af elektroner på grund af varme. Det er et statistisk koncept, ikke en fast værdi for alle elektroner.

* drivhastighed: Dette er den gennemsnitlige hastighed af elektroner i en bestemt retning på grund af et anvendt elektrisk felt. Det er meget mindre end de tilfældige termiske hastigheder.

Det er vigtigt at huske: Den tilfældige termiske bevægelse af elektroner er afgørende for elektrisk ledningsevne. Drifthastigheden overlejres på denne tilfældige bevægelse og giver mulighed for strømmen af ​​strøm.

For mere information om dette emne, kan du undersøge følgende:

* drude model: En simpel model, der beskriver opførsel af elektroner i metaller.

* Fermi-Dirac-statistik: Beskriver energifordelingen af ​​elektroner i metaller ved forskellige temperaturer.

* Gennemsnitlig fri sti: Den gennemsnitlige afstand, som en elektron bevæger sig mellem kollisioner med andre elektroner eller gitteret.

Fortæl mig, hvis du gerne vil have flere detaljer om nogen af ​​disse koncepter!

Varme artikler