Изместването на електрони под влиянието на външното поле - studopediya

При подаване на заявление за диригента на електричното поле Е в него електрически ток, чиято плътност в съответствие със закона на Ом, е пропорционална на E:

Коефициентът на пропорционалност # 963; Тя се нарича проводимост на проводника. Тя се измерва в омове -1 m -1. В добри проводници, като например метали, # 963; ≈ 10 юли - 10 Август ома -1 · m -; имат добри диелектрици # 963; ≈ 10 -12 - 10 -14 ома -1 m -1. Често е удобно да се използва не проводимостта и съпротивлението # 961; :

Съпротивление се измерва в ohmmeters (ома-m). В метали # 961; ≈ 10 -7 -10 -8 ома · м, Y диелектрици # 961; ≈ 10 12 -10 14 ома-m.

Възникване на ток в проводник, показва, че областта кара електроните придобиват директното движение и функцията на разпределянето им за държави се променили. Такава директното движение, наречено електронен дрейф, а средната скорост на движение - Vd плаващите скорост. Ние го изчисли.

Силата действа на електрона от областта Е. Е F = - (. Фигура 5.2) QE. Под влиянието на тази сила на електрона ще трябва да се движат бързо, а скоростта му ще трябва да се увеличи непрекъснато. Въпреки това, по време на движение на електрони се сблъсква с дефекти решетъчни да се разсейват, губи скорост, придобити под влияние на терена. Действие решетка може да бъде официално намалена до действието на силата на съпротивление с опит от електрони, тъй като те се движат през решетката. Тази сила е пропорционална на скоростта на електрони и посока, обратна на това:

където 1 / # 964; - коефициент на пропорционалност, физически смисъл от които ще бъдат изяснени по-нататък;

млн - ефективно електрон маса.

Използването на (5.3), уравнението на посоката на движението на електрона в решетката може да се запише по следния начин:

(5,3 '), които след преминаване поле електрон скорост насочено движение ще се увеличи и ще се движи нагоре бързо, докато пропорционална на съпротивлението сила за ускоряване Vd (т). Това няма да е равна на силата, приложена от областта. Когато тези сили стават равни, резултантната сила, действаща от електрона, а ускорението на движението му ще бъде нула.

Като се започне от този момент, посоката на движение на електрони се извършва с постоянна скорост

Тъй като таксата за електрон е отрицателен, тогава спрея се случва в обратната посока.

Отношението на скоростта на дрейфа на областта се нарича подвижност носител:

При постоянна напрегнатост на полето E на скоростта на дрейф, се съгласи, но (5.4) достига постоянна стойност. Това е възможно само ако силата F = - QE. което поле действа на електрон компенсира съпротива сила Fc на. В противен случай, скоростта на дрейфа непрекъснато да расте и дори за малки области може да бъде произволно голям. Проводимост, в този случай ще бъде безкрайност край, и електрическата съпротива ще бъде нула.

Подобен модел ще се случи в движение на свободни електрони чрез перфектно редовен решетка със строго периодични потенциал. Електронен вълна описание на поведението на електрона в решетка, за да го разпространят практически без отслабване на-нето, като светлинна вълна посадъчен в оптичното про-прозрачна среда.

Причината за ограничен електрическо съпротивление са всички възможни нарушения на решетката, което води до нарушаване на периодичността на своя капацитет, който разсея електрон-електрон-вълни и затихването на посоката електронен поток но подобие разсейващия светлинните вълни и отслабването на светлинния лъч, когато тя про-ходене чрез мътна среда.