Velocidad de deriva
En física , una velocidad de deriva es la velocidad media alcanzada por partículas cargadas, como los electrones , en un material debido a un campo eléctrico . En general, un electrón en un conductor se propagará aleatoriamente a la velocidad de Fermi , resultando en una velocidad promedio de cero. La aplicación de un campo eléctrico añade a este movimiento aleatorio un pequeño flujo neto en una dirección; esta es la deriva.
La velocidad de deriva es proporcional a la corriente . En un material resistivo , también es proporcional a la magnitud de un campo eléctrico externo. Por tanto, la ley de Ohm se puede explicar en términos de velocidad de deriva. La expresión más elemental de la ley es:
donde u es la velocidad de deriva, μ es la movilidad de los electrones del material y E es el campo eléctrico . En el sistema MKS , las unidades de estas cantidades son m / s, m 2 / ( V · s) y V / m, respectivamente.
Cuando se aplica una diferencia de potencial a través de un conductor, los electrones libres ganan velocidad en la dirección opuesta al campo eléctrico entre colisiones sucesivas (y pierden velocidad cuando viajan en la dirección del campo), adquiriendo así un componente de velocidad en esa dirección además de su velocidad térmica aleatoria. Como resultado, hay una pequeña velocidad de deriva de los electrones, que se superpone al movimiento aleatorio de los electrones libres. Debido a esta velocidad de deriva, hay un flujo neto de electrones opuesto a la dirección del campo.
La fórmula para evaluar la velocidad de deriva de los portadores de carga en un material de área de sección transversal constante viene dada por: [1]
donde u es la velocidad de deriva de los electrones, j es la densidad de corriente que fluye a través del material, n es la carga de portadores densidad numérica , y q es la carga en la de portadores de carga.
