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

વિધાન: ઓહ્મિક અવરોધમાં કોઈપણ બિંદુએ પ્રવાહ ઘનતા $\vec J$ તે બિંદુએ વિદ્યુતક્ષેત્ર $\vec E$ ની દિશામાં હોય છે.
કારણ: જ્યારે કોઈ બિંદુવત વિદ્યુતભારને માત્ર સ્થિત-વિદ્યુતક્ષેત્ર ધરાવતા વિસ્તારમાં સ્થિર સ્થિતિમાંથી મુક્ત કરવામાં આવે,ત્યારે તે હંમેશા વિદ્યુતક્ષેત્ર રેખાઓની દિશામાં ગતિ કરે છે.

$R$ ત્રિજ્યા ધરાવતા નક્કર નળાકાર વાયરમાં પ્રવાહ ઘનતા,ત્રિજ્યાવર્તી અંતર $r$ ના વિધેય તરીકે $J(r) = J_{0}(1 - \frac{r}{R})$ દ્વારા આપવામાં આવે છે. $r = 0$ થી $r = \frac{R}{4}$ ના ત્રિજ્યાવર્તી વિસ્તારમાં કુલ પ્રવાહ કેટલો હશે?

એક ધાતુના બ્લોક પર કોઈ વિદ્યુતસ્થિતિમાનનો તફાવત લાગુ પાડવામાં આવતો નથી. તો મુક્ત ઇલેક્ટ્રોનનો સરેરાશ વેગ $T$ (બ્લોકનું નિરપેક્ષ તાપમાન) ના સંદર્ભમાં શું હશે?

એક ધાતુમાં $m^3$ દીઠ $9 \times 10^{28}$ વહન ઇલેક્ટ્રોન છે અને તેની અવરોધકતા $1 \times 10^{-8} \ \Omega \cdot m$ છે. જો ધાતુમાં ઇલેક્ટ્રોનની ડ્રિફ્ટ ઝડપ $1.6 \times 10^6 \ m/s$ હોય, તો તેનો સરેરાશ મુક્ત પથ કેટલો હશે ($nm$ માં)? (ઇલેક્ટ્રોનનું દળ $= 9 \times 10^{-31} \ kg$ અને ઇલેક્ટ્રોનનો વીજભાર $= 1.6 \times 10^{-19} \ C$)

$r$ ત્રિજ્યા ધરાવતા વર્તુળાકાર આડછેદવાળા તારમાં,જ્યારે $I$ જેટલો પ્રવાહ વહે છે ત્યારે મુક્ત ઇલેક્ટ્રોન $V$ ડ્રિફ્ટ વેગથી ગતિ કરે છે. જો બીજા તારની ત્રિજ્યા અડધી હોય અને તે સમાન દ્રવ્યનો બનેલો હોય,તો $2V$ ડ્રિફ્ટ વેગ માટે તેમાં વહેતો પ્રવાહ કેટલો હશે?

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