Så här förändras drifthastigheten för elektroner i en metallisk ledare när du fördubblar längden medan du håller den applicerade potentialskillnaden konstant:

Förstå drifthastighet

* drifthastighet (V _d ) är den genomsnittliga hastigheten vid vilken fria elektroner rör sig genom en ledare under påverkan av ett elektriskt fält. Det är en mycket långsam hastighet jämfört med den slumpmässiga termiska rörelsen hos elektroner.

* ström (i) är direkt proportionell mot drivhastigheten. En högre drifthastighet innebär att fler laddningsbärare passerar en punkt per sekund, vilket resulterar i en större ström.

Förhållandet

Den viktigaste ekvationen som rör drifthastighet, elektriskt fält (E) och elektronmobilitet (µ) är:

v _d =µE

Låt oss bryta ner hur denna ekvation förändras när du fördubblar längden:

1. Elektriskt fält: Det elektriska fältet (E) är den potentiella skillnaden (V) dividerad med ledarens längd (L):

e =v/l

2. Dubbel längden: När du fördubblar längden halveras det elektriska fältet (eftersom V är konstant). Det här betyder:

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

3. drifthastighet: Eftersom drifthastigheten är direkt proportionell mot det elektriska fältet, kommer fördubbling av längden också halvera drivhastigheten:

v _d '=µ (E/2) =(1/2) V _d

Slutsats

När du fördubblar längden på en ledare samtidigt som den applicerade potentialskillnaden är konstant, halveras elektronernas drivhastighet. Detta beror på att det elektriska fältet inom ledaren reduceras, vilket leder till en långsammare genomsnittlig rörelse av elektronerna.