டெரிவேஷனுடன் எலக்ட்ரான்களின் இழுவை வேகம் என்றால் என்ன

ஒவ்வொரு பொருளும் அணுக்களால் ஆனவை, அவை எதிர்மறையாக சார்ஜ் செய்யப்பட்ட எலக்ட்ரான்களால் ஆனவை. இந்த எதிர்மறையான சார்ஜ் செய்யப்பட்ட எலக்ட்ரான்கள் அணுவிற்குள் சீரற்ற திசைகளில் நகரும். எலக்ட்ரான்களின் இந்த இயக்கம் உருவாக்குகிறது மின்சாரம் . ஆனால் அவற்றின் சீரற்ற இயக்கம் காரணமாக, ஒரு பொருளில் எலக்ட்ரான்களின் சராசரி வேகம் பூஜ்ஜியமாகிறது. ஒரு பொருளின் முனைகளில் சாத்தியமான வேறுபாடு பயன்படுத்தப்படும்போது, ​​பொருளில் இருக்கும் எலக்ட்ரான்கள் ஒரு குறிப்பிட்ட அளவு வேகத்தை பெறுகின்றன, இது ஒரு திசையில் ஒரு சிறிய நிகர ஓட்டத்தை ஏற்படுத்துகிறது. எலக்ட்ரான்கள் ஒரு குறிப்பிட்ட திசையில் நகரும் இந்த வேகம் இழுவை வேகம் என்று அழைக்கப்படுகிறது.

இழுவை வேகம் என்றால் என்ன?

வெளிப்புற மின்சார புலம் பயன்படுத்தப்படும்போது சீரற்ற நகரும் எலக்ட்ரான்களால் அடையப்படும் சராசரி வேகம், இது எலக்ட்ரான்கள் ஒரு திசையை நோக்கி நகர காரணமாகிறது, இது சறுக்கல் வேகம் என்று அழைக்கப்படுகிறது.

ஒவ்வொரு கடத்தி பொருளும் முழுமையான பூஜ்ஜியத்திற்கு மேலே வெப்பநிலையில் இலவச, தோராயமாக நகரும் எலக்ட்ரான்களைக் கொண்டுள்ளது. பொருளைச் சுற்றி வெளிப்புற மின் புலம் பயன்படுத்தப்படும்போது எலக்ட்ரான்கள் வேகத்தை அடைந்து நேர்மறையான திசையை நோக்கிச் செல்ல முனைகின்றன, மேலும் எலக்ட்ரான்களின் நிகர வேகம் ஒரு திசையில் இருக்கும். எலக்ட்ரான் பயன்படுத்தப்பட்ட மின்சார புலத்தின் திசையில் நகரும். இங்கே எலக்ட்ரான் அதன் சீரற்ற இயக்கத்தை விட்டுவிடாது, ஆனால் அவற்றின் சீரற்ற இயக்கத்துடன் அதிக ஆற்றலை நோக்கி மாறுகிறது.

அதிக ஆற்றலை நோக்கி எலக்ட்ரான்களின் இந்த இயக்கத்தால் உற்பத்தி செய்யப்படும் மின்னோட்டத்தை இழுவை மின்னோட்டம் என்று அழைக்கப்படுகிறது. எனவே, ஒரு கடத்தி பொருளில் உற்பத்தி செய்யப்படும் ஒவ்வொரு மின்னோட்டமும் ஒரு சறுக்கல் மின்னோட்டம் என்று ஒருவர் கூறலாம்.

இழுவை வேகம் வழித்தோன்றல்

பெற சறுக்கல்-வேகத்திற்கான வெளிப்பாடு , எலக்ட்ரான்களின் இயக்கம் மற்றும் பயன்படுத்தப்பட்ட வெளிப்புற மின்சார புலத்தின் விளைவு ஆகியவற்றுடன் அதன் தொடர்பு அறியப்பட வேண்டும். எலக்ட்ரானின் இயக்கம் ஒரு யூனிட் மின்சார புலத்திற்கான இழுவை வேகம் என வரையறுக்கப்படுகிறது. மின்சார புலம் மின்னோட்டத்திற்கு விகிதாசாரமாகும். இவ்வாறு ஓம் சட்டம் என எழுதலாம்

F = -μE .—— (1)

இங்கு μ என்பது எலக்ட்ரானின் இயக்கம் m என அளவிடப்படுகிறது^{இரண்டு}/ வி .செக்

மின் என்பது வி / மீ என அளவிடப்படும் மின்சார புலம்

(1) இல் மாற்றாக F = ma என்று எங்களுக்குத் தெரியும்

a = F / m = -μE / m ———- (2)

இறுதி வேகம் u = v + at

இங்கே v = 0, t = T, இது எலக்ட்ரானின் தளர்வு நேரம்

எனவே u = aT, (2) இல் மாற்றவும்

∴ u = - (μE / m) டி

இங்கே, u என்பது இழுவை வேகம், m / s என அளவிடப்படுகிறது.

இது இறுதி வெளிப்பாட்டை அளிக்கிறது. தி ஆம் சறுக்கல் திசைவேகத்தின் அலகு m / s அல்லது மீ^{இரண்டு}/(V.s) & வி / மீ

இழுவை வேகம் சூத்திரம்

கண்டுபிடிக்க இந்த சூத்திரம் பயன்படுத்தப்படுகிறது எலக்ட்ரான்களின் சறுக்கல் வேகம் தற்போதைய சுமந்து செல்லும் கடத்தியில். அடர்த்தி n மற்றும் சார்ஜ் Q உடன் எலக்ட்ரான்கள் தற்போதைய ‘I’ குறுக்கு வெட்டு பகுதி A இன் கடத்தி வழியாக பாயும் போது, ​​இழுவை வேகம் v ஐ I = nAvQ சூத்திரத்தின் மூலம் கணக்கிட முடியும்.

பயன்படுத்தப்பட்ட வெளிப்புற மின்சார புலத்தின் தீவிரத்தின் அதிகரிப்பு, எலக்ட்ரான்கள் நேர்மறையான திசையை நோக்கி வேகமாக முடுக்கிவிடுகிறது, இது பயன்படுத்தப்பட்ட மின்சார புலத்தின் திசைக்கு எதிரானது.

இழுவை வேகம் மற்றும் மின்சார மின்னோட்டத்திற்கு இடையிலான தொடர்பு

ஒவ்வொரு கடத்தியும் தோராயமாக நகரும் இலவச எலக்ட்ரான்களைக் கொண்டுள்ளது. சறுக்கல் திசைவேகத்தால் ஏற்படும் ஒரு திசையில் எலக்ட்ரான்களின் இயக்கம் ஒரு மின்னோட்டத்தை உருவாக்குகிறது. எலக்ட்ரானின் சறுக்கல் வேகம் பொதுவாக 10 அடிப்படையில் மிகவும் சிறியது^-1செல்வி. எனவே, இந்த அளவு திசைவேகத்துடன், ஒரு எலக்ட்ரான் வழக்கமாக ஒரு மீட்டர் நீளம் கொண்ட ஒரு கடத்தி வழியாக செல்ல 17 நிமிடங்கள் ஆகும்.

எலக்ட்ரான்களின் சறுக்கல்-வேகம்

அதாவது நாம் மின்சார விளக்கை மாற்றினால் அது 17 நிமிடங்களுக்குப் பிறகு இயக்கப்பட வேண்டும். ஆனால் நம் வீட்டிலுள்ள மின்சார விளக்கை மின்னல் வேகத்தில் சுவிட்ச் மூலம் இயக்கலாம். ஏனென்றால் மின்சாரத்தின் வேகம் எலக்ட்ரானின் சறுக்கல் வேகத்தை சார்ந்தது அல்ல.

ஒளியின் வேகத்துடன் மின்சாரம் நகர்கிறது. பொருளில் உள்ள எலக்ட்ரான்களின் சறுக்கல் வேகத்துடன் இது நிறுவப்படவில்லை. எனவே, இது பொருளில் வேறுபடலாம் ஆனால் மின்சாரத்தின் வேகம் எப்போதும் ஒளியின் வேகத்தில் நிறுவப்படும்.

தற்போதைய அடர்த்தி மற்றும் இழுவை வேகத்திற்கு இடையிலான உறவு

நடப்பு அடர்த்தி என்பது ஒரு யூனிட் நேரத்திற்கு நடத்துபவரின் மொத்த அளவு என வரையறுக்கப்படுகிறது. சறுக்கல் திசைவேகத்தின் சூத்திரத்திலிருந்து, மின்னோட்டம் இவ்வாறு கொடுக்கப்பட்டுள்ளது

I = nAvQ

எனவே, குறுக்கு வெட்டு பகுதி மற்றும் சறுக்கல் வேகம் கொடுக்கப்படும்போது தற்போதைய அடர்த்தி ஜே என கணக்கிடலாம்

J = I / A = nvQ

v என்பது எலக்ட்ரான்களின் சறுக்கல் வேகம். தற்போதைய அடர்த்தி ஒரு சதுர மீட்டருக்கு ஆம்பியர்ஸ் என அளவிடப்படுகிறது. எனவே, சூத்திரத்திலிருந்து, ஒரு கடத்தியின் எலக்ட்ரான்களின் இழுவை வேகம் மற்றும் அதன் தற்போதைய அடர்த்தி ஒருவருக்கொருவர் நேரடியாக விகிதாசாரமாகும் என்று கூறலாம். மின்சார புலத்தின் தீவிரத்தின் அதிகரிப்புடன் இழுவை-வேகம் அதிகரிக்கும் போது, ​​ஒரு குறுக்கு வெட்டு பகுதிக்கு ஓடும் மின்னோட்டமும் அதிகரிக்கிறது.

தி ஆர்இழுவை வேகம் மற்றும் தளர்வு நேரத்திற்கு இடையிலான உற்சாகம்

ஒரு கடத்தியில், எலக்ட்ரான்கள் வாயு மூலக்கூறுகளாக தோராயமாக நகரும். இந்த இயக்கத்தின் போது, ​​அவை ஒன்றுடன் ஒன்று மோதுகின்றன. எலக்ட்ரானின் தளர்வு நேரம் என்பது மோதலுக்குப் பிறகு எலக்ட்ரான் அதன் ஆரம்ப சமநிலை மதிப்புக்குத் திரும்ப வேண்டிய நேரம். இந்த தளர்வு நேரம் பயன்படுத்தப்பட்ட வெளிப்புற மின்சார புல வலிமைக்கு நேரடியாக விகிதாசாரமாகும். மின்சார புல நேரம் பெரியது, புலம் அகற்றப்பட்ட பிறகு எலக்ட்ரான்கள் ஆரம்ப சமநிலைக்கு வர அதிக நேரம் தேவைப்படுகிறது.

மற்ற அயனிகளுடன் அடுத்தடுத்த மோதல்களுக்கு இடையில் எலக்ட்ரான் சுதந்திரமாக நகரக்கூடிய நேரமாகவும் தளர்வு நேரம் வரையறுக்கப்படுகிறது.

பயன்படுத்தப்பட்ட மின்சார புலம் காரணமாக சக்தி eE ஆக இருக்கும்போது, ​​V ஐ இவ்வாறு கொடுக்கலாம்

வி = (இஇ / மீ) டி

T என்பது எலக்ட்ரான்களின் தளர்வு நேரம்.

இழுவை வேகம் வெளிப்பாடு

எப்பொழுது இயக்கம் charge சார்ஜ் கேரியர்கள் மற்றும் பயன்படுத்தப்பட்ட மின்சார புலத்தின் வலிமை ஆகியவை வழங்கப்படுகின்றன, பின்னர் ஓம் சட்டத்தை சறுக்கல் வேகத்தின் அடிப்படையில் வெளிப்படுத்தலாம்

வி = .E

எலக்ட்ரானின் இயக்கத்திற்கான S.I அலகுகள் மீ^{இரண்டு}/ வி-கள்.

மின்சார புலம் E இன் S.I அலகுகள் V / m ஆகும்.

இவ்வாறு v க்கான S.I அலகு m / s ஆகும். இந்த S.I அலகு அச்சு இழுவை வேகம் என்றும் அழைக்கப்படுகிறது.

இதனால், கடத்தியில் இருக்கும் எலக்ட்ரான்கள் வெளிப்புற மின் புலம் பயன்படுத்தப்படாவிட்டாலும் தோராயமாக நகரும். ஆனால் அவை உருவாக்கும் நிகர வேகம் சீரற்ற மோதல்களால் ரத்து செய்யப்படுகிறது, எனவே நிகர மின்னோட்டம் பூஜ்ஜியமாக இருக்கும். எனவே, மின்சார மின்னோட்டம், தற்போதைய அடர்த்தி மற்றும் சறுக்கல்-வேகம் ஆகியவற்றுக்கு இடையிலான உறவு மின்சாரத்தின் சரியான ஓட்டத்திற்கு உதவுகிறது இயக்கி . சறுக்கல் மின்னோட்டம் என்றால் என்ன?