ડ્રિફ્ટ વેગ (drift velocity) અને પ્રવાહ ઘનતા (current density) વચ્ચેનો સંબંધ તારવો.

Vedclass pdf generator app on play store
Vedclass iOS app on app store
(N/A) આડછેદનું ક્ષેત્રફળ ધરાવતા સુવાહકનો વિચાર કરો જેમાં વિદ્યુતક્ષેત્ર $\vec{E}$ લાગુ પાડવામાં આવે છે. આ ક્ષેત્રને કારણે,મુક્ત ઇલેક્ટ્રોન બળ અનુભવે છે અને $\vec{E}$ ની વિરુદ્ધ દિશામાં ડ્રિફ્ટ વેગ $v_d$ થી ગતિ કરે છે.
$\Delta t$ જેટલા નાના સમયગાળામાં,ઇલેક્ટ્રોન દ્વારા કાપવામાં આવેલું અંતર $\Delta x = |v_d| \Delta t$ છે.
આ ઇલેક્ટ્રોન ધરાવતા નળાકાર ઘટકનું કદ $V = A \Delta x = A |v_d| \Delta t$ છે.
જો $n$ એ મુક્ત ઇલેક્ટ્રોનની સંખ્યા ઘનતા (એકમ કદ દીઠ ઇલેક્ટ્રોનની સંખ્યા) હોય,તો આ કદમાં રહેલા કુલ ઇલેક્ટ્રોનની સંખ્યા $N = n V = n A |v_d| \Delta t$ થાય.
$\Delta t$ સમયમાં આડછેદમાંથી પસાર થતો કુલ વિદ્યુતભાર $\Delta Q = N e = n A e |v_d| \Delta t$ છે,જ્યાં $e$ એ ઇલેક્ટ્રોન પરના વિદ્યુતભારનું મૂલ્ય છે.
વિદ્યુત પ્રવાહ $I = \frac{\Delta Q}{\Delta t} = n A e |v_d|$ દ્વારા આપવામાં આવે છે.
પ્રવાહ ઘનતા $J = \frac{I}{A}$ હોવાથી,આપણને $J = \frac{n A e |v_d|}{A} = n e |v_d|$ મળે છે.
સદિશ સ્વરૂપમાં,ઇલેક્ટ્રોન વિદ્યુતક્ષેત્રની વિરુદ્ધ દિશામાં ડ્રિફ્ટ થતા હોવાથી,$\vec{J} = -n e \vec{v}_d$ થાય.

Explore More

Similar Questions

$5\, A$ નો પ્રવાહ $5\, mm$ ત્રિજ્યા ધરાવતા કોપર વાહક (અવરોધકતા $= 1.7 \times 10^{-8}\, \Omega \, m$) માંથી પસાર થાય છે. જો ડ્રિફ્ટ વેગ $1.1 \times 10^{-3}\, m/s$ હોય,તો વિદ્યુતભારોની મોબિલિટી શોધો.

$1 \,m$ લંબાઈ અને $5 \times 10^{-7} \,m^{2}$ જેટલા સમાન આડછેદનું ક્ષેત્રફળ ધરાવતો તાંબાનો તાર $1 \,A$ વિદ્યુતપ્રવાહ વહન કરે છે. જો તાંબામાં મુક્ત ઇલેક્ટ્રોનની સંખ્યા ઘનતા $8 \times 10^{28} \,m^{-3}$ હોય,તો એક ઇલેક્ટ્રોનને તારના એક છેડાથી બીજા છેડા સુધી ડ્રિફ્ટ થતા કેટલો સમય લાગશે?

$1.02\, mm$ વ્યાસ ધરાવતો તાંબાનો તાર $1.7\, A$ વિદ્યુતપ્રવાહ વહન કરે છે. તારમાં ઇલેક્ટ્રોનનો ડ્રિફ્ટ વેગ $(v_d)$ શોધો. આપેલ છે કે તાંબામાં ઇલેક્ટ્રોનની સંખ્યા ઘનતા $n = 8.5 \times 10^{28} /m^3$ છે. (જવાબ $mm/s$ માં દર્શાવો)

$l$ લંબાઈના ધાતુના તારના બે છેડા વચ્ચે $V$ જેટલો સ્થિતિમાનનો તફાવત લાગુ પાડવામાં આવે છે. ડ્રીફટ વેગ બમણો થશે જો:

$0.5 \text{ mm}^2$ ના આડછેદનું ક્ષેત્રફળ ધરાવતો $1 \mu A$ પ્રોટોનનો બીમ $3 \times 10^4 \text{ m/s}$ ના વેગથી ગતિ કરે છે. તો બીમની વિદ્યુતભાર ઘનતા શોધો.

Vedclass Products

For Students

Vedclass Test Series

Mock tests in real JEE/NEET style with performance analysis. 5-day free trial.

Start Free Trial
For Teachers

Exam Paper Generator

Generate Set A/B/C/D exam papers from 7.5L+ questions in 2 minutes. 3 chapters free.

Try Free
For Institutes

Online Exam Module

Live online exams with unlimited students, 360° analytics & white-label branding.

See Demo