Máy tính vận tốc trôi dạt

Giới thiệu về công cụ này

Vận tốc trôi dạt là tốc độ trung bình mà các hạt mang điện (thường là electron tự do) di chuyển qua một vật dẫn do tác dụng của điện trường, được cho bởi vd = I / (n·A·q), trong đó I là dòng điện, n là mật độ hạt mang điện (số hạt trên một đơn vị thể tích), A là diện tích mặt cắt ngang của vật dẫn, và q là điện tích trên mỗi hạt. Nó thường chậm đến kinh ngạc — thường chỉ cỡ milimét mỗi giây trong một dây đồng — vì các electron ngoằn ngoèo va chạm với các ion mạng tinh thể của kim loại nhiều hơn rất nhiều so với khoảng cách thực sự mà chúng di chuyển được.

Kỹ sư điện và sinh viên vật lý dùng phép tính này để phân biệt vận tốc trôi dạt với tốc độ truyền tín hiệu nhanh hơn rất nhiều (gần với vận tốc ánh sáng) — một bóng đèn sáng lên gần như ngay lập tức không phải vì các electron riêng lẻ chạy đua dọc theo dây, mà vì điện trường đẩy chúng truyền đi với vận tốc gần bằng ánh sáng qua toàn bộ mạch điện. Nó cũng được dùng để tính kích thước vật dẫn và hiểu các giới hạn mật độ dòng điện trong thiết kế dây điện.