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ドリフト速度計算ツール

導線内で電子がどれほど遅く動くかを求めます。

使い方

  1. 上のフィールドに値を入力します。
  2. 「計算」を押すと結果がすぐに表示されます。
  3. 「共有」ボタンで結果へのリンクをコピーできます。

この計算ツールについて

ドリフト速度とは、電場の作用で導体中を移動する電荷キャリア（通常は自由電子）の平均速度のことで、vd = I / (n·A·q) で表されます。ここで I は電流、n はキャリア密度（単位体積あたりのキャリア数）、A は導体の断面積、q はキャリア1個あたりの電荷です。銅線では毎秒数ミリメートル程度と、驚くほど遅いのが普通です。電子は金属の格子イオンとの衝突の合間にジグザグに進むため、正味で進む距離よりはるかに多く動き回っているからです。

電気技術者や物理学を学ぶ学生は、この計算を使ってドリフト速度と、それよりはるかに速い信号の伝搬速度（光速に近い）を区別します。電球がほぼ一瞬で点灯するのは、個々の電子が電線を駆け抜けるからではなく、電子を押す電場が回路全体を光速近い速さで伝わるからです。また、導体のサイズを決めたり、配線設計における電流密度の限界を理解したりする際にも使われます。

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