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電通常用銅線進行。銅的密度為8.94g / cm3,原子重量為63.546g / mol,因此為140685.5mol / m3。一摩爾的任何元素有6.02×1023個原子(阿伏伽德羅常數(shù))。 因此,在1m3的銅中,約有8.5×1028個原子(6.02×1023×140685.5mol / m3)。 銅每原子具有一個自由電子,所以n等于每立方米8.5×1028個電子。

假設(shè)電流I = 1安培,直徑為2mm(半徑= 0.001米)的電線。 該導(dǎo)線的截面積為3.14×10-6m2(A =π×(0.001m)2)。 一個電子的電荷為q = -1.6×10-19C。因此可以計算漂移速度:

單位分析:

因此,在該線中,電子以23μm/s的速率流動。 在60Hz交流電流下,這意味著在半個周期內(nèi),電子漂移小于0.2μm。 換句話說,流過開關(guān)中的接觸點的電子將永遠不會離開開關(guān)。

相比之下,這些電子的費米流速(在室溫下可以被認為是沒有電流的近似速度)約為1570公里/秒。

漂移速度造價信息

市場價 信息價 詢價
材料名稱 規(guī)格/型號 市場價
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行情 品牌 單位 稅率 供應(yīng)商 報價日期
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行情 品牌 單位 稅率 地區(qū)/時間
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供應(yīng)商 報價地區(qū) 最新報價時間
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用于評估恒定橫截面積材料中載流子漂移速度的公式由下式給出:

其中u是電子的漂移速度,j是流過材料的電流密度,n是電荷載流子數(shù)密度,q是電荷載流子上的電荷。

在正圓柱載流金屬歐姆導(dǎo)體的基本性質(zhì)上,電荷載體是電子,這個表達式可以重寫為:

這里,u是電子的漂移速度,以m?s-1為單位;

m是金屬的分子質(zhì)量,單位為kg;

σ是介質(zhì)在所考慮的溫度下的電導(dǎo)率,單位為S / m;

ΔV是施加在導(dǎo)體上的電壓;

ρ是導(dǎo)體的密度(單位體積質(zhì)量),單位為kg·m-3;

e是C中的基本電荷;

f是每個原子的自由電子數(shù);

l是導(dǎo)體的長度,單位為m。

漂移速度是由于電場而導(dǎo)致的材料中諸如電子的粒子的平均速度。它也可以稱為軸向漂移速度。通常,電子將以費米速度隨機地在導(dǎo)體中傳播。施加的電場將使該隨機運動在一個方向上具有小的凈流速。

在半導(dǎo)體中,兩個主載流子散射機制是電離雜質(zhì)散射和晶格散射。

因為電流與漂移速度成比例,電阻材料中的電流又與外部電場的大小成比例,歐姆定律可以用漂移速度來解釋。

歐姆定律的最基本表達方式是:

其中u是漂移速度,μ是材料的電子遷移率(單位為m2 /(V?s)),E為電場(單位V / m)。

漂移速度數(shù)值舉例常見問題

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熱運動和漂移運動

載流子在沒有受到任何驅(qū)動(即無濃度梯度,也無電場)時,它就進行著無規(guī)的熱運動。熱運動的特點:

①沒有方向性;

②不斷遭受散射;

③具有一定的熱運動能量和熱運動速度(vth),在溫度T時即滿足:(1/2)m*vth2=(3/2)kT,其中m*是載流子有效質(zhì)量。在室溫下,vth≈107cm/s。

在有外電場作用時即發(fā)生漂移運動。漂移運動的特點:

①沿著電場的方向運動——定向運動;

②漂移運動是疊加在熱運動基礎(chǔ)之上的一種定向運動,因此漂移運動的速度——漂移速度必然小于熱運動速度;

③在漂移過程中將 不斷遭受散射(否則漂移速度將變成

)。連續(xù)兩次散射之間的行走距離稱為平均自由程,相應(yīng)的行走時間稱為平均自由時間(t)。

漂移速度和遷移率

若電場強度為E,則由動量平衡關(guān)系可以給出平均漂移速度vd為:vd = qtE/m*.

可見,漂移速度與電場成正比,其比例系數(shù)就是載流子的所謂遷移率μ:μ= vd/E= qt/m*.

這就是說,載流子遷移率就是單位電場作用下、所產(chǎn)生的平均漂移速度,單位是[cm2/V-s]。遷移率即表征著載流子在電場作用下加速運動的快慢。

漂移速度與電場的關(guān)系

在低電場下,遷移率m為常數(shù),則漂移速度與電場成正比(vd∝E),即歐姆定律成立;但是在強電場下,由于載流子獲得很大的動能(大于熱能kT),成為了熱載流子,就可能把能量轉(zhuǎn)移到晶格上去,即可以產(chǎn)生出光學(xué)波聲子,而載流子本身的速度就不再升高——達到飽和,即為飽和速度vdsat。注意,飽和速度vdsat接近(但小于)熱運動速度;在室溫下,即約為107cm/s。

漂移速度-電場關(guān)系可以采用許多經(jīng)驗公式來表示,例如:vd=μE/[1 (μE/vdsat)].

可見,在低電場下,漂移速度與電場成正比(vd=μE);而在強電場時,因為漂移速度不再與電場成正比,所以載流子的遷移率概念即失去了意義,這時應(yīng)該采用恒定的漂移速度(vd=μE)來表征漂移運動。

當(dāng)電場較強、使得電子獲得較高能量時,即可以從有效質(zhì)量小的低能谷躍遷到有效質(zhì)量大的高能谷上面去,并導(dǎo)致漂移速度下降,即產(chǎn)生負電阻。這種轉(zhuǎn)移電子效應(yīng)所產(chǎn)生的負電阻是Gunn二極管工作的物理基礎(chǔ)。

漂移速度數(shù)值舉例文獻

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大陸漂移學(xué)說的發(fā)展——本文講述了大陸漂移學(xué)說的提出、衰敗和復(fù)興。科學(xué)家們從包括古生物證據(jù)、古氣候證據(jù)、地質(zhì)構(gòu)造、古地磁學(xué)多方面進行論證。111頁,圖文并茂。

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針對實際地震動采集過程中由于低頻噪聲、速度和加速度初始值以及人為操作誤差等諸多影響因素造成地震波位移時程曲線出現(xiàn)嚴(yán)重基線漂移的問題,以地震波基線漂移校正為目標(biāo),在Iwan法和EMD法的基礎(chǔ)上,提出了一種新的基線漂移處理方法。該方法可以保留原始記錄的峰值和頻譜特性,保證了基線漂移處理后的速度終點值為零,位移終點值平行于時間軸。在文中方法的基礎(chǔ)上應(yīng)用ANSYS結(jié)合\"大質(zhì)量法\"和\"位移法\"進行了地震響應(yīng)動力計算。結(jié)果表明:采用文中提出的基線漂移處理方法可以保證在不改變原始記錄峰值及頻譜特性的基礎(chǔ)上,對地震波基線漂移現(xiàn)象進行校正。研究成果對低頻噪聲、初始值及人為操作誤差等因素引起的基漂現(xiàn)象濾除具有參考價值。

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漂移電壓和有效信號電壓無法分辨,嚴(yán)重時,漂移電壓甚至把有效信號電壓淹沒,使放大電路無法正常工作。

零漂移放大器是指失調(diào)電壓漂移接近于0的放大器。它連續(xù)自動校正任何直流誤差,實現(xiàn)超低水平的失調(diào)電壓、時間漂移和溫度漂移。零漂移放大器的常見特性包括:超低失調(diào)電壓和漂移、高開環(huán)增益、高電源抑制、高共模抑制以及零1/f噪聲。

主要是溫度對三極管的影響。溫度的變化會使三極管的靜態(tài)工作點發(fā)生微小而緩慢的變化,這種變化量會被后面的電路逐級放大,最終在輸出端產(chǎn)生較大的電壓漂移。因此,零點漂移也叫溫漂。

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