漂移速度、漂移电流和电子迁移率

漂移速度的定义

如果一个粒子在空间中以这样一种方式运动,它随机地改变它的方向和速度,这些随机运动的结果作为一个整体被称为漂移速度。

的定义漂移速度可以通过想象自由电子在a导体.自由电子在导体中以无规速度和无规方向移动。当我们应用电场穿过导体,随机移动的电子在电场方向上受到电力的作用。

在这个场的作用下,电子并没有放弃运动的随机性,而是随着运动的随机性向更高的电势方向移动。这意味着电子会随着它们的随机运动向更高的电势漂移。因此,每一个电子将有一个净速度朝向导体的高电位端,我们把这个净速度称为电子的漂移速度。跳,你懂的漂移速度的定义.的当前的由于电子在电应力导体内部的这种漂移运动,被称为漂移电流。不用说,每一种电流都是“漂移电流”。

漂移速度和移动性

在室温下,任何金属内部都有一些自由电子。更科学地说,在任何高于绝对零度的温度下,如果物质是导电的,比如金属,就必须至少有一些自由电子。这些内部的自由电子导体随机移动,并经常与较重的碰撞原子每次都改变运动方向。当一个稳定电场作用在导体上,电子开始向正极移动电位差.但是电子的运动并不是直线的。

在向正电方向移动的过程中,电子不断地与原子碰撞,并随机地反弹回来。在碰撞过程中,电子失去了一些动能,再次由于电场的存在,它们被重新加速到正电位,重新获得动能。再一次,在进一步的碰撞中,电子以同样的方式部分失去了动能。因此,外加电场不能阻止a内电子的随机运动导体.虽然在外加电场的存在下,电子的运动仍然是随机的,但会产生电子向正极的整体运动。

换句话说,外加电场使电子向正极漂移。这意味着电子得到一个平均值漂移速度.如果电场强度增加,电子在每次碰撞后加速向正电势的速度更快。因此,电子的增益更平均漂移速度朝向正电势,即与外加电场相反的方向。
如果ν是漂移速度,E是应用的电场

在那里,μe也被称为是电子迁移率

漂移速度、漂移电流和电子迁移率的动画

电子迁移率


由于电子的稳定流动而产生的电流漂移速度被称为漂流

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