Brzina zanošenja
Brzina zanošenja ili driftna brzina (oznaka vd) je srednja brzina koju pozitivno električki nabijena čestica u električnome polju postiže u pravcu električnoga polja. Može se izraziti kao umnožak električne pokretljivosti µ slobodnih električki nabijenih čestica i jakosti električnoga polja E, dakle:
![](http://up.wiki.x.io/wikipedia/commons/thumb/4/4d/Electrona_in_crystallo_fluentia.svg/250px-Electrona_in_crystallo_fluentia.svg.png)
![](http://up.wiki.x.io/wikipedia/commons/thumb/8/82/Otpor.svg/250px-Otpor.svg.png)
Znatno je manja od stvarne brzine neuređenoga gibanja čestica u električnome polju jer se čestice sudaraju s preprekama i odbijaju u svim smjerovima s podjednakom vjerojatnošću, ali malu prednost ima smjer (ili smjer suprotan smjeru) električnoga polja: na primjer srednja kvadratna brzina nasumičnoga gibanja elektrona u metalu na sobnoj temperaturi je oko 1 000 000 m/s, a brzina zanošenja je približno 0,000 1 m/s.[1]
Primjer
urediElektrična struja se najčešće giba u bakrenoj žici. Bakar ima gustoću od 8 960 kg/m3 i atomsku masu 63,546 g/mol, tako da ima 140 685,5 mol/m3. U jednom molu bilo kojeg kemijskog elementa nalazi se 6,02 × 1023 atoma (Avogadrov broj). Stoga u 1 m3 bakra ima oko 8,5 × 1028 atoma (6,02 × 1023 × 140685,5 mol/m3). Bakar ima jedan slobodni elektron po atomu, tako da je n jednak 8,5 × 1028 elektrona po kubičnom metru.
Pretpostavimo jakost električne struje od I = 1 A i žicu promjera 2 mm (polumjer = 0,001 m). Ta žica ima površinu presjeka 3,14 × 10−6 m2 (A = π × 0,0012 m2). Električni naboj jednog elektrona je q = 1,6 × 10−19 C. Stoga se brzina zanošenja može izračunati kao:
Dakle, u toj žici elektroni se kreću brzinom od 0,000 023 m/s (23 μm/s). Pri izmjeničnoj struji od 60 Hz to znači da u pola ciklusa elektroni pređu manje od 0,000 002 m (0,2 μm). Drugim riječima, elektroni koji se gibaju preko dodirne (kontaktne) točke u prekidaču nikada neće napustiti prekidač.
Za usporedbu, brzina strujanja Fermijevih elektrona (koja se kod sobne temperature može smatrati njihovom približnom brzinom u odsutnosti električne struje) je oko 1 570 km/s.[2]
Izvori
uredi- ↑ brzina zanošenja (driftna brzina). Hrvatska enciklopedija. Leksikografski zavod Miroslav Krleža. 2019.
- ↑ http://hyperphysics.phy-astr.gsu.edu/hbase/electric/ohmmic.html Ohm's Law, Microscopic View, retrieved 2015-11-16