Tentukan waktu relaksasi elektron bebas yang hanyut dalam penghantar

Tentukan waktu relaksasi elektron bebas yang hanyut dalam penghantar – Tentukan waktu relaksasi elektron bebas yang hanyut dalam penghantar? Bagaimana hubungannya dengan kecepatan hanyut elektron bebas? Gunakan hubungan ini untuk menyimpulkan ekspresi untuk resistivitas listrik material.

Penyelesaian:

Waktu relaksasi adalah selisih waktu antara dua tumbukan elektron yang berurutan dalam suatu penghantar.

Hubungan antara waktu relaksasi (T) dan kecepatan drift ( Vd ) diberikan di bawah ini.

[lateks]v_{d} = kiri ( efrac{E}{m} kanan )T[/lateks]

Di mana

  • v d = kecepatan hanyut
  • e = muatan elektron
  • E = bidang
  • m = massa elektron
  • T = Waktu relaksasi

Jadi ekspresi untuk waktu relaksasi (T) adalah

[lateks]T = kiri ( v_{d}frac{m}{e} kanan )E[/lateks]

Membiarkan

  • L = Panjang konduktor
  • A = Luas konduktor
  • n = rapat arus

Maka arus yang mengalir melalui penghantar adalah

[lateks]I = -neAv_{d}[/lateks]

[lateks]I = neAkiri ( efrac{E}{m} kanan )T[/lateks]

[lateks]I = frac{ne^{2}EA}{m}T[/lateks]

Feild E dapat dinyatakan sebagai

E = V/L

Maka arus yang mengalir melalui penghantar menjadi

[lateks]I = frac{ne^{2}VA}{mL}T[/lateks]

[lateks]frac{V}{I} = frac{mL}{ne^{2}TA}[/lateks]

Dari hukum ohm

V = IR

R = V/I

[lateks]R = kiri ( frac{m}{ne^{2}T} kanan )frac{L}{A}[/lateks]

[lateks]R = rho frac{L}{A}[/lateks]

Artikel untuk Dijelajahi:

  1. Arus 500 mA mengalir dalam rangkaian seri yang berisi lampu listrik dan penghantar 10 jika dihubungkan ke baterai 6 V. Cari hambatan lampu listrik.
  2. Sebuah konduktor berbentuk silinder dengan panjang ‘l’ dan luas penampang seragam ‘A’ memiliki hambatan ‘R’. Luas penampang konduktor lain dari bahan yang sama dan hambatan yang sama tetapi panjangnya ‘2l’ adalah a) A/2 b) 3A/2 c) 2A d) 3A
2