Mostra la font per a Velocitat de deriva

La '''velocitat de deriva''' és la [[velocitat]] mitjana que una partícula, com un [[electró]] per exemple, aconsegueix com a conseqüència d'un [[camp elèctric]]. Atès que les partícules poden [[Acceleració|accelerar-se]] fins a velocitats properes a la [[velocitat de la llum]] en absència d'altres [[força|forces]], el terme "velocitat de deriva" només és aplicable a portadors dins dels materials i no a les partícules al [[buit]]. En els [[sòlid]]s les partícules col·lideixen o es [[difusió|difonen]] amb l'[[Estructura cristal·lina]] (o [[Fonó|fonons]]) el que provoca el seu alentiment. La velocitat de deriva no és uniforme quan implica camps elèctrics com agent accelerador extern.

En un [[semiconductor]], els dos mecanismes de la difusió són la difusió per impureses iòniques i la difusió reticular.

<math>J_\text{drift} = \rho \cdot \nu_\text{mig}</math> on ''ρ'' és la [[densitat de càrrega]] en unitats <math>C/cm^3</math>, i ''ν''<sub>mig</sub> és la velocitat mitjana dels portadors.

<math>\nu_\text{avg} = \mu \cdot E</math> on ''μ'' és la mobilitat dels portadors <math>\frac{cm^2}{V-s}</math> i ''E'' és el camp elèctric (V/cm).

== Derivació ==

Per trobar una [[equació]] per la velocitat de deriva es pot començar amb la definició de [[corrent elèctric]]:

::<math>I = \frac{\Delta Q}{\Delta t} </math>
:on
::''ΔQ'' és la quantitat de càrrega infinitesimal que passa a través d'una àrea en un temps infinitesimal ''Δt''.

Es pot relacionar ''ΔQ'' al moviment de les partícules carregades en un [[Conductor elèctric|conductor]] per:

::<math>\begin{align}
\Delta Q &= (\text{nombre de càrregues} \times \text{càrrega per partícula}) \\
&= \left( n A \Delta x \right) q
\end{align}</math>

:on
::''n'' és el nombre de portadors de càrrega per unitat de volum
::''A'' és l'àrea de [[Secció (geometria)|secció]] del conductor
::''Δx'' és una longitud infinitesimal del conductor
::''q'' és la càrrega dels portadors de càrrega

Normalment les partícules es mouen aleatòriament, però sota la influència d'un camp elèctric les [[càrrega elèctrica|càrregues elèctriques]] guanyen velocitat en una direcció específica. Això és el que s'anomena '''velocitat de deriva''', v<sub>d</sub>. I com Δx = v<sub>d</sub> Δt, podem modificar l'equació anterior:

::<math>\Delta Q = \left( n A v_d \Delta t \right) q </math>

Posant això sobre l'equació original i arreglant-la per solucionar la velocitat de deriva, tenim:

::{|cellpadding="2" style="border:2px solid #ccccff"
|<math>v_d = \frac{I}{n q A} </math>
|}

== Vegeu també ==

* [[Mobilitat dels electrons]]

[[Categoria:Física de l'estat sòlid]]