ઇલેક્ટ્રોનનું ડ્રિફ્ટ અને ડ્રિફ્ટ વેગ સમજાવો. વાહકના આડછેદના ક્ષેત્રફળના સંદર્ભમાં વિદ્યુત પ્રવાહનું સમીકરણ મેળવો.

Vedclass pdf generator app on play store
Vedclass iOS app on app store
(N/A) $1$. ઇલેક્ટ્રોનનું ડ્રિફ્ટ: વાહકમાં,મુક્ત ઇલેક્ટ્રોન ઉષ્મીય ઉર્જાને કારણે અસ્તવ્યસ્ત ગતિ કરે છે અને ધન આયનો સાથે અથડાય છે. તેમનો સરેરાશ વેગ શૂન્ય હોય છે. જ્યારે બાહ્ય વિદ્યુતક્ષેત્ર $E$ લાગુ કરવામાં આવે છે,ત્યારે આ ઇલેક્ટ્રોન પર $F = -eE$ બળ લાગે છે,જેના કારણે તેઓ વિદ્યુતક્ષેત્રની વિરુદ્ધ દિશામાં ધીમેથી ડ્રિફ્ટ થાય છે. આ ચોખ્ખી ધીમી ગતિને ડ્રિફ્ટ કહેવામાં આવે છે.
$2$. ડ્રિફ્ટ વેગ $(v_d)$: બાહ્ય વિદ્યુતક્ષેત્રની અસર હેઠળ વાહકમાં મુક્ત ઇલેક્ટ્રોન દ્વારા પ્રાપ્ત થતા સરેરાશ વેગને ડ્રિફ્ટ વેગ કહેવાય છે. જો $\tau$ એ સરેરાશ રિલેક્સેશન સમય હોય,તો $v_d = -\frac{eE\tau}{m}$.
$3$. વિદ્યુત પ્રવાહ $(I)$ નું તારણ: $A$ આડછેદનું ક્ષેત્રફળ અને $L$ લંબાઈ ધરાવતો વાહક ધ્યાનમાં લો. ધારો કે $n$ એ મુક્ત ઇલેક્ટ્રોનની સંખ્યા ઘનતા છે. $A \Delta x$ કદમાં ઇલેક્ટ્રોનની કુલ સંખ્યા $n A \Delta x$ છે. કારણ કે $\Delta x = v_d \Delta t$,તેથી $\Delta t$ સમયમાં આડછેદમાંથી પસાર થતો કુલ વિદ્યુતભાર $\Delta Q = (n A v_d \Delta t) e$ છે. વિદ્યુત પ્રવાહ $I = \frac{\Delta Q}{\Delta t} = n e A v_d$ દ્વારા આપવામાં આવે છે.

Explore More

Similar Questions

જ્યારે બેટરી સાથે જોડાયેલ અવરોધક (resistor) વિદ્યુતપ્રવાહને કારણે ગરમ થાય ત્યારે નીચેનામાંથી કઈ રાશિઓ બદલાતી નથી:
$(A)$ ડ્રિફ્ટ ઝડપ
$(B)$ અવરોધકતા
$(C)$ અવરોધ
$(D)$ મુક્ત ઇલેક્ટ્રોનની સંખ્યા

$20 \ cm$ લંબાઈ ધરાવતા સીધા વાહકના બે છેડાઓ વચ્ચેનો વિદ્યુતસ્થિતિમાનનો તફાવત $16 \ V$ છે. જો ઈલેક્ટ્રોનનો ડ્રિફ્ટ વેગ $2.4 \times 10^{-4} \ ms^{-1}$ હોય,તો $m^2 \ V^{-1} \ s^{-1}$ માં ઈલેક્ટ્રોનની મોબિલિટી કેટલી થાય?

એક કણ પ્રવેગકમાં,$500 \,\mu A$ નો પ્રવાહ પ્રોટોન બીમ દ્વારા વહન કરવામાં આવે છે જેમાં દરેક પ્રોટોનની ઝડપ $3 \times 10^7 \,m/s$ છે. બીમનું આડછેદનું ક્ષેત્રફળ $1.50 \,mm^2$ છે. આ બીમમાં વિદ્યુતભાર ઘનતા ($C/m^3$ માં) કોની નજીક છે?

એક વાહક જેનું આડછેદનું ક્ષેત્રફળ $A$ છે અને તેમાંથી $I$ જેટલો વિદ્યુતપ્રવાહ વહે છે, તેમાં ઇલેક્ટ્રોનનો ડ્રિફ્ટ વેગ $v_d$ છે. હવે, જો વાહકનું આડછેદનું ક્ષેત્રફળ અને તેમાંથી વહેતો વિદ્યુતપ્રવાહ બંને બમણા કરવામાં આવે, તો ઇલેક્ટ્રોનનો નવો ડ્રિફ્ટ વેગ . . . . . . થશે.

$(a)$ $1.0 \times 10^{-7} \; m^{2}$ આડછેદનું ક્ષેત્રફળ ધરાવતા અને $1.5 \; A$ વિદ્યુતપ્રવાહ વહન કરતા તાંબાના તારમાં વહન ઇલેક્ટ્રોનનો સરેરાશ ડ્રિફ્ટ વેગ શોધો. ધારો કે દરેક તાંબાનો પરમાણુ આશરે એક વહન ઇલેક્ટ્રોન આપે છે. તાંબાની ઘનતા $9.0 \times 10^{3} \; kg/m^{3}$ અને તેનો પરમાણ્વીય દળ $63.5 \; u$ છે.
$(b)$ ઉપર મેળવેલા ડ્રિફ્ટ વેગની સરખામણી $(i)$ સામાન્ય તાપમાને તાંબાના પરમાણુઓની ઉષ્મીય ઝડપ સાથે,$(ii)$ વાહક સાથે વિદ્યુતક્ષેત્રના પ્રસરણની ઝડપ સાથે કરો, જે ડ્રિફ્ટ ગતિનું કારણ બને છે.

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