Калькулятор скорости дрейфа носителей заряда
Найдите фактическую скорость дрейфа носителей заряда через проводник по значениям тока, концентрации носителей, площади поперечного сечения и заряда носителя.
A
1/m³
m²
C
Average velocity of charge carriers along the conductor
- 1
Denominator n × A × q
85 000 000 000 000 000 000 000 000 000 × 0,000001 × 0 = 13 617Product of carrier density, cross-section area, and carrier charge. - 2
Drift velocity vd = I ÷ (n·A·q)
1 ÷ 13 617 = 0,000073
Как работает этот калькулятор?
Скорость дрейфа — это средняя скорость перемещения носителей заряда через проводник. Разделите ток на произведение концентрации носителей, площади поперечного сечения и заряда носителя: vd = I / (n·A·q). При заряде электрона по умолчанию типичные скорости дрейфа в металле крайне малы — значительно меньше миллиметра в секунду даже при токах в амперы.
Формула
How this is calculated
Скорость дрейфа — это средняя направленная скорость, с которой свободные носители заряда (обычно электроны) движутся через проводник под действием приложенного электрического поля. Несмотря на то что отдельные электроны движутся быстро и хаотично, их результирующий дрейф удивительно мал — нередко доли миллиметра в секунду. Калькулятор делит ток I (амперы) на произведение концентрации носителей n (носителей на кубический метр), площади поперечного сечения A (квадратных метров) и заряда носителя q (кулонов).
Соотношение следует из выражения I = n × A × q × vd, которое означает, что ток равен заряду одного носителя, умноженному на число носителей, пересекающих поперечное сечение в секунду. После преобразования получаем vd = I / (n × A × q). По умолчанию q равен элементарному заряду, 1,602 × 10⁻¹⁹ C, что соответствует электронам; для ионов или многозарядных носителей это значение можно изменить. Инструмент также выводит плотность тока J = I / A для справки.
Допущения: однородный проводник, один преобладающий тип носителей и стационарный ток. Все входные данные должны быть в единицах СИ. Если n, A или q равно нулю, знаменатель обнуляется и скорость дрейфа не определена — в этом случае калькулятор не выдаёт результата. Отрицательный ток просто указывает на противоположное направление дрейфа; дисплей показывает модуль скорости.
Часто задаваемые вопросы
Проводники содержат огромную концентрацию свободных электронов (около 10²⁸ на кубический метр в меди), поэтому даже умеренный ток переносится огромным числом носителей, каждому из которых нужно перемещаться лишь на доли миллиметра в секунду.
Используйте концентрацию свободных электронов материала. Для меди — около 8,5 × 10²⁸ на кубический метр. В полупроводниках n значительно меньше и зависит от уровня легирования.
Да. Задайте q равным ионному заряду (например, 2 × 1,602 × 10⁻¹⁹ C для двухзарядного иона), а n — концентрации ионов.
Также известен как
TG we-Calculate Editorial Team. (2026). Калькулятор скорости дрейфа носителей заряда [Online calculator]. TG we-Calculate. https://we-calculate.com/ru/calculator/drift-velocity-calculator
TG we-Calculate Editorial Team. "Калькулятор скорости дрейфа носителей заряда." TG we-Calculate. 2026. https://we-calculate.com/ru/calculator/drift-velocity-calculator.
TG we-Calculate Editorial Team, "Калькулятор скорости дрейфа носителей заряда," TG we-Calculate, 2026. [Online]. Available: https://we-calculate.com/ru/calculator/drift-velocity-calculator
@misc{wecalculate_drift_velocity_calculator, title = {Калькулятор скорости дрейфа носителей заряда}, author = {{TG we-Calculate Editorial Team}}, howpublished = {\url{https://we-calculate.com/ru/calculator/drift-velocity-calculator}}, year = {2026}, note = {TG we-Calculate} }
Этот калькулятор вам помог?