Ano ang Kasalukuyang Drift: Derivation at Pagkalkula Nito

Subukan Ang Aming Instrumento Para Sa Pagtanggal Ng Mga Problema





Ang paggalaw ng mga carrier ng singil o kasalukuyang kuryente sa loob ng condensadong bagay na physics at electrochemistry ay kilala bilang kasalukuyang drift. Maaari itong maganap dahil sa inilapat na electric field sa isang ibinigay na distansya. Ito ay madalas na tinatawag na electromotive force. Sa isang materyal na semiconductor, sa sandaling mailapat ang isang patlang ng elektrisidad pagkatapos ay maaaring mabuo dahil sa pagdaloy ng mga carrier ng singil sa loob ang semiconductor . Ang average na bilis ng nagdadala ng singil sa loob ng kasalukuyang drift ay kilala bilang kasalukuyang drift. Ang nagresultang kasalukuyang at naaanod na tulin na maaaring mailarawan sa pamamagitan ng elektron o elektrikal na kadaliang kumilos. Tinalakay ng artikulong ito ang isang pangkalahatang-ideya ng kasalukuyang drift.

Ano ang Kasalukuyang Drift?

Paggaling: Ang daloy ng mga carrier ng singil bilang tugon sa electric field ay kilala bilang drift current. Ang konseptong ito ay madalas na ginagamit sa konteksto ng mga electron at hole sa semiconductor. Kahit na, ang konseptong ito ay ginagamit din sa mga metal, electrolyte, atbp.




Kasalukuyang Naaanod

Kasalukuyang Naaanod

Kapag ang isang electric field ay inilapat sa isang semiconductor, magsisimulang dumaloy ang mga carrier ng singil para sa pagbuo ng kasalukuyang. Ang mga butas sa semiconductor ay dadaloy sa pamamagitan ng electric field samantalang ang mga electron ay dadaloy sa tapat ng electric field. Dito, ang bawat pag-agos ng carrier charge ay maaaring inilarawan bilang isang pare-pareho ang bilis ng drift (Vd). Ang kabuuan ng kasalukuyang ito ay higit sa lahat nakasalalay sa pansin ng mga carrier ng singil at ang kanilang kadaliang kumilos sa loob ng materyal.



Mangyaring mag-refer sa link na ito upang malaman ang tungkol sa Ano ang Kasalukuyang Diffusion sa Semiconductors at Mga Derivations Nito

Drift Kasalukuyang sa Semiconductor

Alam namin na mayroong dalawang uri ng mga carrier ng singil na naroroon sa semiconductor katulad ng mga electron at hole. Kapag ang patlang ng kuryente ay inilalapat sa isang semiconductor, pagkatapos ang daloy ng mga electron ay magiging sa direksyon ng + Ve terminal ng isang baterya samantalang ang mga butas ay dadaloy sa direksyon ng –Ve terminal ng isang baterya.

Drift Kasalukuyang sa Semiconductor

Drift Kasalukuyang sa Semiconductor

Sa isang semiconductor, ang mga negatibong nagdadala ng singil ay mga electron at ang mga positibong sisingilin na carrier ay butas. Napag-usapan na natin na ang direksyon ng daloy ng mga electron ay maaakit ng positibong terminal ng baterya samantalang ang mga butas ay naaakit ng negatibong terminal ng baterya.


Sa isang materyal na semiconductor, ang daloy ng direksyon ng mga electron ay mababago dahil sa tuluy-tuloy na banggaan sa mga atom. Sa tuwing ang daloy ng elektron ay sasabog sa isang atom at babalik sa loob ng isang random na paraan. Ang boltahe na inilapat sa isang semiconductor ay hindi pumipigil sa pagkakabangga pati na rin ang mga random na galaw ng mga electron gayunpaman, ito ay sanhi ng paggalaw ng mga electron sa direksyon ng positibong terminal.
Dahil sa larangan ng kuryente o inilapat na boltahe, ang average na tulin na maaaring makamit ng mga electron o butas ay kilala bilang bilis ng drift.

Pagkalkula

Ang mga electron drift velocity ay maaaring ibigay bilang

Vn= µnAY

Katulad nito, ang mga butas naaanod na bilis ay maaaring ibigay bilang

Vp= µpAY

Mula sa mga equation sa itaas

Ang Vn & Vp ay naaanod na bilis ng mga electron at hole

Ang &n & µp ay ang kadaliang kumilos ng mga electron at butas

Ang 'E' ay inilapat electric field

Drift Kasalukuyang Density Derivation

Ang kakapalan ng kasalukuyang ito dahil sa mga libreng electron ay maaaring nakasulat bilang

Jn= enµnAY

Ang kakapalan ng kasalukuyang ito dahil sa mga butas ay maaaring nakasulat bilang

Jp= epµpAY

Mula sa mga equation sa itaas,

Ang Jn & Jp ay naaanod na kasalukuyang density dahil sa mga electron at hole

e = singil ng electron (1.602 × 10-19 Coulombs).

n & p ay hindi. ng mga electron at hole

Kaya ang density derivation ng kasalukuyang ito ay maaaring ibigay bilang

J = Jn + Jp

Palitan ang mga halagang Jn & Jp sa equation sa itaas, pagkatapos makukuha namin

= enµnE + epµpE

J = eE (nµn + pµp)

Ang Kaugnayan sa pagitan ng Kasalukuyang at Drift Velocity

Sa isang konduktor, ang haba at lugar ay sinasaad ng l & A. Sa gayon, maaaring ibigay ang dami ng conductor bilang AI

Kung ang no. ng mga libreng electron para sa bawat dami ng yunit sa conductor ay 'n', pagkatapos ang buong hindi. ng mga libreng electron sa loob ng conductor ay magiging A / n.

Kung ang singil sa bawat elektron ay 'e' pagkatapos ang buong singil sa mga electron sa loob ng konduktor ay ibinibigay bilang

Q = A / hindi

Kapag ang isang supply ng boltahe ay inilapat sa kabuuan ng dalawang mga terminal ng conductor gamit ang isang baterya, kung gayon ang electric field ay maaaring mangyari sa buong conductor

E = V / l

Dahil sa larangan ng kuryente na ito, ang daloy ng mga electron sa loob ng konduktor ay magsisimulang dumaloy sa pamamagitan ng isang naaanod na bilis patungo sa positibong terminal ng conductor. Sa gayon ang oras na ginugol upang tawirin ang conductor sa pamamagitan ng mga electron ay maaaring ibigay bilang

T = l / hal

Kapag kasalukuyang Ako = q / t

Palitan ang mga halagang Q & T sa equation sa itaas, pagkatapos ay makukuha namin

I = (A / ne) / (l / vd) = Anevd

Sa equation sa itaas, ang A, n & e ay pare-pareho. Kaya't ang 'I' ay direktang proporsyonal sa bilis ng drift (I∞vd)

Mangyaring mag-refer sa link na ito upang malaman ang tungkol sa Ano ang Kasalukuyang Drift at Diffusion at Kanilang Mga Pagkakaiba

Mga FAQ

1). Ano ang kasalukuyang drift & diffusion sa loob ng semiconductor?

Ang daloy ng mga alon sa isang semiconductor ay mga alon na sumasabog at nagkakalat.

2). Ano ang pangunahing pagkakaiba sa pagitan ng kasalukuyang drift & diffusion?

Ang kasalukuyang ito ay pangunahin na nakasalalay sa inilapat na patlang ng elektrisidad na inilapat: kung walang electric field, walang kasalukuyang drift samantalang ang kasalukuyang pagsabog ay nangyayari kahit na mayroong isang electric field sa semiconductor

3). Ano ang kahulugan ng kasalukuyang?

Ang daloy ng mga tagadala ng bayad ay kilala bilang kasalukuyang. Maaari itong kalkulahin mula sa batas ng Ohm (V = IR)

4). Ano ang mga uri ng kasalukuyang?

Ang mga ito ay AC (alternating kasalukuyang) & DC (direktang kasalukuyang)

5). Ano ang pormula ng drift velocity?

Maaari itong kalkulahin gamit ang formula na I = nqAvd

6). Ano ang mga kadahilanan na makakaapekto sa bilis ng pag-anod?

Mga kadahilanan tulad ng mataas na temperatura at mataas na konsentrasyon ng carrier.

7). Ano ang mga uri ng semiconductors?

Ang mga ito ay intrinsic semiconductors at extrinsic semiconductors

8). Ang bilis ba ng drift ay nakasalalay sa cross-sectional area?

Hindi, hindi ito nakasalalay sa cross-sectional area o sa haba ng kawad

9). Gaano karaming diffusion current ang magaganap sa isang semiconductor?

Ang kasalukuyang diffusion ay maaaring sanhi ng isang semiconductor dahil sa pagsasabog ng charge carrier.

10). Ano ang boltahe ng tuhod?

Kung ang boltahe ay mas mataas kaysa sa isang tiyak na threshold, pagkatapos ay ang kasalukuyang daloy sa buong diode, kaya't ito ay tinatawag na boltahe ng tuhod.

Kaya, ito ay tungkol sa lahat isang pangkalahatang ideya ng kasalukuyang drift sa semiconductor, pagkalkula, at ang derivation nito. Sa gayon, lahat ito ay tungkol sa isang pangkalahatang ideya ng kasalukuyang drift sa semiconductor, pagkalkula, at ang derivasyon nito. Pangunahin na nagsasangkot ang konsepto na ito sa loob ng isang doped semiconductor kung saan kasama dito ang mga carrier ng singil tulad ng electron at hole. Kapag ang supply ng boltahe ay ibinigay sa semiconductor pagkatapos ay maaari nating obserbahan ang daloy ng mga carrier ng singil. Nakasalalay sa polarity ng carrier carrier, nakakaakit ito sa mga terminal ng baterya. Samakatuwid, ang electric field ay maaaring mailapat dahil sa daloy ng mga carrier ng singil upang makabuo ng kasalukuyang. Ang mahahalagang bilis para sa daloy ng mga carrier ng singil ay maaaring tawaging bilang naaanod na tulin. Narito ang isang katanungan para sa iyo, ano ang kasalukuyang pagsasabog?