Hvordan ændres drivhastigheden af elektroner i metallisk leder, hvis længden fordobles ved at straffe ved at holde P.D.Constant?

Forståelse af drivhastighed

* drivhastighed (v _d ) er den gennemsnitlige hastighed, hvor frie elektroner bevæger sig gennem en leder under påvirkning af et elektrisk felt. Det er en meget langsom hastighed sammenlignet med den tilfældige termiske bevægelse af elektroner.

* nuværende (i) er direkte proportional med drivhastigheden. En højere drivhastighed betyder, at flere ladningsselskaber passerer et punkt pr. Sekund, hvilket resulterer i en større strøm.

forholdet

Den vigtigste ligning, der vedrører drifthastighed, elektrisk felt (E) og elektronmobilitet (µ) er:

v _d =µE

Lad os nedbryde, hvordan denne ligning ændres, når du fordobler længden:

1. Elektrisk felt: Det elektriske felt (E) er den potentielle forskel (V) divideret med lederens længde (L):

e =v/l

2. dobbelt længde: Når du fordobler længden, halveres det elektriske felt (da V er konstant). Dette betyder:

e '=v/(2l) =e/2

3. drivhastighed: Da drifthastigheden er direkte proportional med det elektriske felt, vil fordoblingen af længden også halvere drivhastigheden:

v _d '=µ (e/2) =(1/2) V _d

Konklusion

Når du fordobler længden af en leder, mens du holder den påførte potentielle forskel konstant, halveres elektronens drivhastighed. Dette skyldes, at det elektriske felt inden for lederen reduceres, hvilket fører til en langsommere gennemsnitlig bevægelse af elektronerne.