เครื่องคำนวณความเร็วดริฟต์

เกี่ยวกับเครื่องคำนวณนี้

ความเร็วดริฟต์ คือความเร็วเฉลี่ยที่พาหะประจุ (โดยทั่วไปคืออิเล็กตรอนเสรี) เคลื่อนที่ผ่านตัวนำเนื่องจากสนามไฟฟ้า กำหนดโดย vd = I / (n·A·q) โดยที่ I คือกระแส, n คือความหนาแน่นพาหะ (จำนวนพาหะต่อหน่วยปริมาตร), A คือพื้นที่หน้าตัดของตัวนำ และ q คือประจุต่อพาหะ ความเร็วนี้มักช้าอย่างน่าประหลาดใจ — มักอยู่ในระดับมิลลิเมตรต่อวินาทีในสายทองแดง — เพราะอิเล็กตรอนเคลื่อนที่สะเปะสะปะชนกับไอออนในโครงผลึกของโลหะมากกว่าที่จะเคลื่อนที่ไปในทิศทางเดียวจริง ๆ

วิศวกรไฟฟ้าและนักเรียนฟิสิกส์ใช้การคำนวณนี้เพื่อแยกความเร็วดริฟต์จากความเร็วการแพร่กระจายสัญญาณที่เร็วกว่ามากนัก (ใกล้เคียงความเร็วแสง) — หลอดไฟติดขึ้นเกือบจะในทันทีไม่ใช่เพราะอิเล็กตรอนแต่ละตัววิ่งไปตามสายไฟ แต่เพราะสนามไฟฟ้าที่ผลักพวกมันแพร่กระจายไปทั่ววงจรด้วยความเร็วใกล้แสง มันยังใช้กำหนดขนาดตัวนำและเข้าใจขีดจำกัดความหนาแน่นกระแสในการออกแบบสายไฟ