driftsnelheid:

* Definitie: Driftsnelheid is de gemiddelde snelheid van vrije elektronen in een geleider vanwege een aangelegd elektrisch veld. Het is een langzame, gerichte beweging op de willekeurige thermische beweging van elektronen.

* formule: v_d =(i / (naq)) waar:

* v_d =drift snelheid

* I =stroom

* n =nummerdichtheid van vrije elektronen (elektronen per volume -eenheid)

* A =dwarsdoorsnede van de draad

* q =lading van een elektron

Effecten van lengte en temperatuur:

1. Dalende lengte:

* Direct effect: Het verlagen van de lengte van de draad heeft geen direct invloed op de driftsnelheid . De formule voor driftsnelheid bevat niet de lengte van de draad.

* indirect effect: Een kortere draad zal over het algemeen een lagere weerstand hebben (uitgaande van constant dwarsdoorsnede en materiaal). Een lagere weerstand betekent een hogere stroom voor dezelfde toegepaste spanning (de wet van Ohm:V =IR). Deze verhoogde stroom zal leiden tot een hogere driftsnelheid (zoals te zien in de formule van de driftsnelheid).

2. Dalende temperatuur:

* Effect op weerstand: In de meeste metalen vermindert de afnemende temperatuur de weerstand . Dit komt omdat thermische trillingen van atomen afnemen, wat leidt tot minder botsingen met elektronen.

* Effect op driftsnelheid: Naarmate de weerstand afneemt, neemt de stroom toe voor dezelfde spanning. Deze verhoogde stroom leidt tot een hogere driftsnelheid (Zie de formule).

* Andere factoren: Het effect van temperatuur op driftsnelheid is complex en hangt af van het specifieke materiaal. Sommige materialen hebben een niet-lineair verband tussen temperatuur en weerstand.

Sleutelpunten:

* driftsnelheid wordt voornamelijk beïnvloed door stroom, elektronendichtheid, dwarsdoorsnede en lading van een elektron.

* Het veranderen van de lengte van de draad beïnvloedt indirect de driftsnelheid door de impact ervan op weerstand en stroom.

* dalende temperatuur leidt meestal tot een toename van de driftsnelheid als gevolg van lagere weerstand en hogere stroom.

Voorbeeld:

Stel je een draad voor met een bepaalde lengte en temperatuur. Als we de draad in tweeën snijden, zal de weerstand afnemen. Als we dezelfde spanning toepassen, zal de stroom toenemen. Deze verhoogde stroom zal resulteren in een hogere driftsnelheid van de elektronen.

Conclusie: Hoewel de lengte zelf niet direct invloed heeft op de driftsnelheid, beïnvloedt het wel de weerstand, wat op zijn beurt de huidige en uiteindelijk de driftsnelheid beïnvloedt. Het verlagen van de temperatuur leidt in het algemeen tot verhoogde driftsnelheid als gevolg van lagere weerstand.