Διαστατικός τύπος κινητικότητας
Η κινητικότητα ορίζεται ως η τιμή της ταχύτητας μετατόπισης ανά μονάδα σε σχέση με την ένταση του ηλεκτρικού πεδίου. Ως εισαγωγή στην κινητικότητα, μπορούμε να πούμε ότι η κινητικότητα σχετικά με ένα συγκεκριμένο σωματίδιο είναι σε στερεή μορφή και μπορεί επίσης να ποικίλλει λόγω διαφορετικών θερμοκρασιών.
Κατανόηση της κινητικότητας ενός ηλεκτρονίου
Έστω Vd η ταχύτητα μετατόπισης και E το ηλεκτρικό πεδίο που εφαρμόζεται στον αγωγό, τότε η κινητικότητα «μ» αντιπροσωπεύεται ως:
Κινητικότητα =Ταχύτητα μετατόπισης * Ηλεκτρικό πεδίο
μ=VdE
Παράγοντες που επηρεάζουν την ταχύτητα μετατόπισης:
Οι κύριοι παράγοντες βάσει των οποίων η μετακίνηση της ταχύτητας είναι εξαρτώμενο είναι:
- Θερμοκρασία: Με την αύξηση της θερμοκρασίας, τα άτομα του υλικού αρχίζουν να δονούνται με μεγάλη ταχύτητα. Ως εκ τούτου, η σχετική κίνηση των ηλεκτρονίων αυξάνεται. Έτσι, η ταχύτητα μετατόπισης αυξάνεται με την αύξηση της θερμοκρασίας του αγωγού.
- Πιθανή διαφορά: Η διαφορά δυναμικού που εφαρμόζεται σε όλη τη διατομή των αγωγών αυξάνει το ρεύμα που διαρρέει. Αυτή η αύξηση του ρεύματος αναγκάζει τα ηλεκτρόνια να δονούνται γρήγορα. Έτσι, με την αύξηση της διαφοράς δυναμικού, η ταχύτητα μετατόπισης των ηλεκτρονίων αυξάνεται.
- Περιοχή: Όσο περισσότερη επιφάνεια απαιτείται να καλυφθεί από τα ηλεκτρόνια μειώνει την ενέργειά τους. Τα ηλεκτρόνια προτιμούν να περνούν από τη μικρότερη απόσταση, η οποία αυξάνεται σημαντικά με την αύξηση της περιοχής διατομής του αγωγού. Ως εκ τούτου, με μια αύξηση στην περιοχή διατομής του αγωγού, η ταχύτητα μετατόπισης του αγωγού μειώνεται. Έτσι, η περιοχή του αγωγού και η ταχύτητα μετατόπισής του είναι αντιστρόφως ανάλογες μεταξύ τους.
Ο τύπος για τον υπολογισμό της ταχύτητας μετατόπισης είναι ο εξής:
Ας ‘ I’ είναι το φορτίο που διέρχεται από ένα αγώγιμο υλικό σε αμπέρ,
«n» είναι ο συνολικός αριθμός φορτισμένων σωματιδίων ή ηλεκτρονίων,
Το 'A' είναι η περιοχή διατομής του υλικού,
«vd» είναι η ταχύτητα μετατόπισης των φορτισμένων σωματιδίων στο υλικό και
Το "Q" είναι το φορτίο ηλεκτρονίων σε Coulombs.
Στη συνέχεια,
I=nAv d Ε
Διαστατικός τύπος κινητικότητας
Ο τύπος διαστάσεων της κινητικότητας έχει ορίσει μια έκφραση σχετικά με φυσικούς όρους. Η βάση του τύπου διαστάσεων της κινητικότητας έχει κατάλληλη και αναλογική σχέση με τις κατάλληλες διαστάσεις. Για παράδειγμα, η διαστατική δύναμη είναι F=[MLT-2]. Έχει παρατηρηθεί από τις μελέτες ότι για να μετρηθεί ο τύπος διαστάσεων της κινητικότητας, ο τύπος διάστασης της ταχύτητας μετατόπισης πρέπει να διαιρεθεί με τον τύπο διαστάσεων του ηλεκτρικού πεδίου. Η κινητικότητα είναι κυρίως μια μέτρηση της ταχύτητας των ηλεκτρονίων που διέρχονται από αγωγούς. Επομένως, ο τύπος διαστάσεων της κινητικότητας είναι [M1 L2 T-4I1]
Παραγωγή του Διαστατικού Τύπου Κινητικότητας
Κινητικότητα =Ταχύτητα μετατόπισης * Ηλεκτρικό πεδίο
Ο διαστατικός τύπος της ταχύτητας μετατόπισης θα είναι ίδιος με την ταχύτητα.
Άρα, ισούται με =[M0 L1 T-1]
Ηλεκτρικό πεδίο =ForceCharge
Διαστατικός τύπος δύναμης =[M1 L1 T-2] και
Διαστατικός τύπος φόρτισης =[M0 Lo I1 T1]
Τύπος διαστάσεων ηλεκτρικού πεδίου =[M1 L1 T-2] [M0 Lo I1 T1]
Τύπος διαστάσεων ηλεκτρικού πεδίου = [M1 L1 T-3I1]
Τύπος διαστάσεων κινητικότητας = Ταχύτητα μετατόπισης * Ηλεκτρικό πεδίο
Τύπος διαστάσεων κινητικότητας=[M0 L1 T-1] * [M1 L1 T-3I1]
Διαστατικός τύπος κινητικότητας= [M1 L2 T-4I1]
Συμπέρασμα
Έτσι, μπορεί να συναχθεί το συμπέρασμα ότι η κινητικότητα είναι κυρίως η τιμή της μετατόπισης ανά μονάδα και επίσης η μέτρηση του ηλεκτρονίου σε έναν αγωγό. Αυτό το άρθρο παρείχε μια γρήγορη κατανόηση των βασικών στοιχείων της ταχύτητας μετατόπισης, έναν γρήγορο τύπο για τον υπολογισμό της ταχύτητας μετατόπισης και την κινητικότητα των ηλεκτρονίων. Είναι η μέση ταχύτητα των φορτισμένων σωματιδίων ή ηλεκτρονίων. Η καθιερωμένη σχέση μεταξύ αυτής της ταχύτητας και του ηλεκτρικού ρεύματος βοηθά στην περαιτέρω συσχέτισή της με την πυκνότητα του ρεύματος.
