• Home
  • Kemi
  • Astronomien
  • Energi
  • Naturen
  • Biologi
  • Fysik
  • Elektronik
  •  Science >> Vetenskap >  >> Fysik
    Varför förvärvar elektroner stadig drifthastighet?
    Elektroner i en ledare förvärvar faktiskt inte en stabil Drifthastighet. Istället upplever de en konstant genomsnittlig drifthastighet . Här är varför:

    1. Slumpmässig rörelse: Elektroner i en ledare rör sig ständigt i slumpmässiga riktningar på grund av termisk energi. Denna slumpmässiga rörelse är mycket snabb, med hastigheter i storleksordningen 10^6 m/s.

    2. Elektriskt fält: När ett elektriskt fält appliceras över ledaren utövar det en kraft på elektronerna, vilket får dem att accelerera i motsatsen till fältet. Denna acceleration överlagras på den slumpmässiga termiska rörelsen.

    3. Kollisioner: Elektronerna kolliderar ständigt med atomer och andra elektroner i ledaren. Dessa kollisioner får elektronerna att förlora energi och ändra riktning, vilket effektivt bromsar dem.

    4. Net Drift: Medan kollisioner stör accelerationen stoppar de inte helt. Nettoeffekten av det elektriska fältet och kollisionerna är att elektronerna förvärvar en liten genomsnittlig hastighet i motsatsen till det elektriska fältet. Detta kallas drifthastigheten .

    Varför "genomsnitt" och inte "stabil"

    * drifthastighet är ett genomsnitt: Elektronerna ändrar ständigt riktning och hastighet på grund av kollisioner. Drifthastigheten representerar medelhastigheten över många kollisioner.

    * inte konstant för varje elektron: Drifthastigheten är inte ett konstant värde för varje enskild elektron. Istället representerar det den genomsnittliga rörelsen för alla elektroner i ledaren.

    * beror på det elektriska fältet: Drifthastigheten är direkt proportionell mot det elektriska fältet. Ett starkare elektriskt fält kommer att resultera i en större drifthastighet.

    Sammanfattningsvis:

    Elektroner i en ledare rör sig inte smidigt och stadigt i en riktning. De upplever en konstant genomsnittlig drifthastighet på grund av samspelet mellan slumpmässig termisk rörelse, acceleration av det elektriska fältet och kollisioner som bromsar dem.

    © Vetenskap https://sv.scienceaq.com