Videnskab
 Science >> Videnskab >  >> Fysik

Hvad mener du med drivhastighed og mobilitet af en fri elektron?

Lad os nedbryde drivhastighed og mobilitet af en fri elektron:

drivhastighed:

* Forestil dig et hav af elektroner: I en leder som et metal er elektroner ikke stationære. De bevæger sig konstant tilfældigt og kolliderer med hinanden og materialets atomer. Denne tilfældige bevægelse bidrager ikke til nogen samlet strøm.

* Anvendelse af et elektrisk felt: Når vi anvender et elektrisk felt på tværs af lederen, får denne tilfældige bevægelse et skub. Elektronerne oplever en kraft på grund af det elektriske felt, hvilket får dem til at drive i en bestemt retning. Denne rettede bevægelse, der er lagt på deres tilfældige bevægelse, er drivhastighed .

* Det er en langsom og stabil drift: Drifthastighed er faktisk ret langsom, ofte kun et par millimeter i sekundet. Dette skyldes, at elektronerne konstant kolliderer med andre elektroner og metalgitteret, ændrer deres retning og bremser dem.

* Det er vigtigt for nuværende: Selvom den er lille, er denne drivhastighed essentiel for strømstrømmen. Jo flere elektroner driver i en bestemt retning, jo højere er strømmen.

Mobilitet:

* Hvor let bevæger sig en elektron: Mobilitet er et mål for, hvor let et elektron kan bevæge sig gennem et materiale under påvirkning af et elektrisk felt. Det er en egenskab for selve materialet.

* Højere mobilitet betyder hurtigere drift: Materialer med høj mobilitet giver elektroner mulighed for at drive hurtigere efter et givet elektrisk felt. Dette betyder, at de har bedre ledningsevne.

* faktorer, der påvirker mobilitet: Ting som temperatur, urenheder i materialet og krystalstrukturen påvirker alle mobilitet.

Forholdet mellem drivhastighed og mobilitet:

Drifthastigheden (v d ) er direkte proportional med det elektriske felt (e) og mobiliteten (μ):

v d =μe

Kortfattet:

* Drifthastighed er den gennemsnitlige hastighed af frie elektroner i en leder under påvirkning af et elektrisk felt.

* Mobilitet er en materiel egenskab, der kvantificerer, hvor let elektroner bevæger sig som svar på et elektrisk felt.

* Højere mobilitet fører til hurtigere drivhastighed og bedre ledningsevne.

Fortæl mig, hvis du har flere spørgsmål!