ਬਿਜਲੀ ਦੇ ਕਰੰਟ ਦੀ ਪਰਿਭਾਸ਼ਾ
ਤਾਂਬੇ ਵਰਗੇ ਕੰਡਕਟਰ ਦੇ ਅੰਦਰ, ਇਲੈਕਟ੍ਰੌਨ ਹੁੰਦੇ ਹਨ ਜੋ ਉੱਚ ਗਤੀ ਨਾਲ ਸੁਤੰਤਰ ਅਤੇ ਬੇਤਰਤੀਬੇ ਢੰਗ ਨਾਲ ਘੁੰਮਦੇ ਹਨ ਪਰ ਧਾਤ ਤੋਂ ਬਾਹਰ ਨਹੀਂ ਨਿਕਲਦੇ। ਇਲੈਕਟ੍ਰੌਨ ਜੋ ਸੁਤੰਤਰ ਤੌਰ 'ਤੇ ਘੁੰਮ ਸਕਦੇ ਹਨ ਉਹਨਾਂ ਨੂੰ ਮੁਕਤ ਇਲੈਕਟ੍ਰੌਨ ਕਿਹਾ ਜਾਂਦਾ ਹੈ। ਹਾਲਾਂਕਿ ਇਲੈਕਟ੍ਰੌਨ ਸਾਰੀਆਂ ਦਿਸ਼ਾਵਾਂ ਵਿੱਚ ਸੁਤੰਤਰ ਤੌਰ 'ਤੇ ਘੁੰਮਦੇ ਹਨ, ਪਰ ਕਿਸੇ ਵੀ ਖਾਸ ਦਿਸ਼ਾ ਵਿੱਚ ਇਲੈਕਟ੍ਰੌਨਾਂ ਦਾ ਕੋਈ ਸ਼ੁੱਧ ਪ੍ਰਵਾਹ ਨਹੀਂ ਹੁੰਦਾ। ਇਹ ਸਥਿਤੀ ਉਦੋਂ ਵਾਪਰਦੀ ਹੈ ਜਦੋਂ ਤਾਂਬੇ ਦੇ ਤਾਰ ਦੇ ਦੋਵਾਂ ਸਿਰਿਆਂ ਵਿੱਚ ਕੋਈ ਸੰਭਾਵੀ ਅੰਤਰ ਨਹੀਂ ਹੁੰਦਾ।
ਜਦੋਂ ਤਾਰ ਨੂੰ ਕਿਸੇ ਬਿਜਲੀ ਸਰੋਤ ਨਾਲ ਜੋੜਿਆ ਜਾਂਦਾ ਹੈ, ਤਾਂ ਤਾਂਬੇ ਦੇ ਤਾਰ ਦੇ ਦੋਵਾਂ ਸਿਰਿਆਂ ਵਿਚਕਾਰ ਇੱਕ ਸੰਭਾਵੀ ਅੰਤਰ ਪੈਦਾ ਹੁੰਦਾ ਹੈ, ਇਸ ਤਰ੍ਹਾਂ ਤਾਂਬੇ ਦੇ ਤਾਰ ਵਿੱਚ ਇੱਕ ਬਿਜਲੀ ਖੇਤਰ ਬਣ ਜਾਂਦਾ ਹੈ। ਇੱਕ ਬਿਜਲੀ ਖੇਤਰ ਦੀ ਮੌਜੂਦਗੀ ਮੁਕਤ ਇਲੈਕਟ੍ਰੌਨਾਂ ਨੂੰ ਇੱਕ ਬਿਜਲੀ ਬਲ F = q E = e E ਦਾ ਅਨੁਭਵ ਕਰਨ ਦਾ ਕਾਰਨ ਬਣਦੀ ਹੈ, ਜਿੱਥੇ F = ਬਿਜਲੀ ਬਲ, e = ਇਲੈਕਟ੍ਰੌਨ ਚਾਰਜ, E = ਬਿਜਲੀ ਖੇਤਰ । ਬਿਜਲੀ ਬਲ ਸਾਰੇ ਸੁਤੰਤਰ ਤੌਰ 'ਤੇ ਘੁੰਮਦੇ ਇਲੈਕਟ੍ਰੌਨਾਂ ਨੂੰ ਬਿਜਲੀ ਬਲ ਵਾਂਗ ਹੀ ਇੱਕ ਆਮ ਪ੍ਰਵੇਗ ਦਾ ਅਨੁਭਵ ਕਰਨ ਦਾ ਕਾਰਨ ਬਣਦਾ ਹੈ।
ਇਹ ਮੁਕਤ ਇਲੈਕਟ੍ਰੌਨ, ਇਕੱਠੇ ਘੁੰਮਦੇ ਹੋਏ, ਤਾਂਬੇ ਦੀ ਤਾਰ ਵਿੱਚ ਸਥਿਰ ਪਰਮਾਣੂਆਂ ਦੇ ਵਿਚਕਾਰ ਸਥਿਤ ਹੁੰਦੇ ਹਨ, ਜਿਸ ਕਾਰਨ ਸਾਰੇ ਇਲੈਕਟ੍ਰੌਨ ਇਹਨਾਂ ਪਰਮਾਣੂਆਂ ਨਾਲ ਟਕਰਾਉਂਦੇ ਹਨ। ਇਹਨਾਂ ਟਕਰਾਵਾਂ ਕਾਰਨ ਮੁਕਤ ਇਲੈਕਟ੍ਰੌਨ ਆਪਣੀ ਗਤੀ ਦੀ ਦਿਸ਼ਾ ਬਦਲਦੇ ਹਨ। ਇਹ ਸਾਰੇ ਇਲੈਕਟ੍ਰੌਨ ਲਗਾਤਾਰ ਇੱਕ ਬਿਜਲੀ ਬਲ ਦੇ ਅਧੀਨ ਹੁੰਦੇ ਹਨ, ਜਿਸ ਕਾਰਨ ਉਹ ਬਿਜਲੀ ਬਲ ਦੇ ਸਮਾਨ ਦਿਸ਼ਾ ਵਿੱਚ ਤੇਜ਼ ਹੁੰਦੇ ਹਨ। ਇੱਕ ਪਲ ਲਈ ਹਿੱਲਣ ਤੋਂ ਬਾਅਦ, ਮੁਕਤ ਇਲੈਕਟ੍ਰੌਨ ਤਾਂਬੇ ਦੀ ਤਾਰ ਵਿੱਚ ਪਰਮਾਣੂਆਂ ਨਾਲ ਦੁਬਾਰਾ ਟਕਰਾਉਂਦੇ ਹਨ। ਹਾਲਾਂਕਿ, ਮੁਕਤ ਇਲੈਕਟ੍ਰੌਨ ਹਮੇਸ਼ਾ ਇੱਕ ਬਿਜਲੀ ਬਲ ਦੇ ਅਧੀਨ ਹੁੰਦੇ ਹਨ, ਜਿਸ ਨਾਲ ਸਾਰੇ ਇਲੈਕਟ੍ਰੌਨ ਦੁਬਾਰਾ ਤੇਜ਼ ਹੋ ਜਾਂਦੇ ਹਨ।
ਇਸ ਲਈ, ਵੱਖ-ਵੱਖ ਦਿਸ਼ਾਵਾਂ ਵਿੱਚ ਬੇਤਰਤੀਬ ਗਤੀ ਕਰਨ ਤੋਂ ਇਲਾਵਾ, ਸਾਰੇ ਮੁਕਤ ਇਲੈਕਟ੍ਰੌਨ ਬਿਜਲੀ ਬਲ ਦੀ ਦਿਸ਼ਾ ਵਿੱਚ ਅਤੇ ਬਿਜਲੀ ਖੇਤਰ ਦੀ ਉਲਟ ਦਿਸ਼ਾ ਵਿੱਚ ਹੌਲੀ ਹੌਲੀ ਇਕੱਠੇ ਚਲਦੇ ਹਨ। ਬਿਜਲੀ ਖੇਤਰ ਦੀ ਦਿਸ਼ਾ ਉੱਚ ਬਿਜਲੀ ਸੰਭਾਵੀ ਤੋਂ ਘੱਟ ਬਿਜਲੀ ਸੰਭਾਵੀ ਵੱਲ ਹੁੰਦੀ ਹੈ, ਜਦੋਂ ਕਿ ਇਲੈਕਟ੍ਰੌਨ ਘੱਟ ਸੰਭਾਵੀ ਤੋਂ ਉੱਚ ਸੰਭਾਵੀ ਵੱਲ ਜਾਂਦੇ ਹਨ। ਹਰੇਕ ਮੁਕਤ ਇਲੈਕਟ੍ਰੌਨ ਦੀ ਬੇਤਰਤੀਬ ਗਤੀ ਦੀ ਗਤੀ ਬਹੁਤ ਤੇਜ਼ ਹੁੰਦੀ ਹੈ, ਜਦੋਂ ਕਿ ਬਿਜਲੀ ਬਲ ਦੀ ਦਿਸ਼ਾ ਵਿੱਚ ਮੁਕਤ ਇਲੈਕਟ੍ਰੌਨਾਂ ਦੀ ਸਮੂਹਿਕ ਗਤੀ ਬਹੁਤ ਹੌਲੀ ਹੁੰਦੀ ਹੈ। ਬਿਜਲੀ ਬਲ ਦੀ ਦਿਸ਼ਾ ਵਿੱਚ ਮੁਕਤ ਇਲੈਕਟ੍ਰੌਨਾਂ ਦੀ ਇਸ ਸਮੂਹਿਕ ਗਤੀ ਨੂੰ ਡ੍ਰਿਫਟ ਵੇਗ ਵੀ ਕਿਹਾ ਜਾਂਦਾ ਹੈ।
ਬਿਜਲੀ ਕਰੰਟ ਨੂੰ ਇੱਕ ਖਾਸ ਸਮੇਂ ਦੇ ਅੰਤਰਾਲ 'ਤੇ ਇੱਕ ਕੰਡਕਟਰ ਦੇ ਕਰਾਸ-ਸੈਕਸ਼ਨ ਰਾਹੀਂ ਬਿਜਲੀ ਚਾਰਜ ਦੇ ਪ੍ਰਵਾਹ ਵਜੋਂ ਪਰਿਭਾਸ਼ਿਤ ਕੀਤਾ ਜਾਂਦਾ ਹੈ । ਪਰੰਪਰਾ ਅਨੁਸਾਰ, ਬਿਜਲੀ ਕਰੰਟ ਦੀ ਦਿਸ਼ਾ ਸਕਾਰਾਤਮਕ ਚਾਰਜਾਂ ਦੀ ਗਤੀ ਦੀ ਦਿਸ਼ਾ ਦੇ ਸਮਾਨ ਹੈ। ਇਹ ਸਮਝੌਤਾ ਇਸ ਗੱਲ ਤੋਂ ਪਹਿਲਾਂ ਕੀਤਾ ਗਿਆ ਸੀ ਕਿ ਇੱਕ ਕੰਡਕਟਰ ਵਿੱਚ ਅਸਲ ਵਿੱਚ ਜੋ ਗਤੀ ਕਰਦਾ ਹੈ ਉਹ ਮੁਕਤ, ਨਕਾਰਾਤਮਕ ਚਾਰਜ ਵਾਲੇ ਇਲੈਕਟ੍ਰੌਨ ਹੁੰਦੇ ਹਨ। ਇੱਕ ਕੰਡਕਟਰ ਵਿੱਚ ਇਲੈਕਟ੍ਰੌਨ ਦੀ ਗਤੀ ਦੀ ਦਿਸ਼ਾ ਬਿਜਲੀ ਕਰੰਟ ਦੀ ਦਿਸ਼ਾ ਦੇ ਉਲਟ ਹੁੰਦੀ ਹੈ। ਇਸ ਲਈ, ਜਦੋਂ ਇੱਕ ਕੰਡਕਟਰ ਵਿੱਚ ਵਹਿ ਰਹੇ ਕਰੰਟ ਦੀ ਚਰਚਾ ਕਰਦੇ ਹੋ, ਤਾਂ ਇਸਦਾ ਮਤਲਬ ਸਕਾਰਾਤਮਕ ਚਾਰਜਾਂ ਦਾ ਪ੍ਰਵਾਹ ਹੈ, ਜਿਸਨੂੰ ਰਵਾਇਤੀ ਕਰੰਟ ਵੀ ਕਿਹਾ ਜਾਂਦਾ ਹੈ ਕਿਉਂਕਿ ਇਹ ਇਸ ਸਮਝੌਤੇ ਦਾ ਨਤੀਜਾ ਹੈ।
ਇਲੈਕਟ੍ਰਿਕ ਕਰੰਟ ਫਾਰਮੂਲਾ
ਗਣਿਤਿਕ ਤੌਰ 'ਤੇ, ਬਿਜਲੀ ਦੇ ਕਰੰਟ ਨੂੰ ਸਮੀਕਰਨ ਦੁਆਰਾ ਦਰਸਾਇਆ ਜਾਂਦਾ ਹੈ:
ਮੈਂ = ΔQ / Δt
ਫਾਰਮੂਲਾ ਵਰਣਨ: I = ਬਿਜਲੀ ਦਾ ਕਰੰਟ, ΔQ = ਬਿਜਲੀ ਚਾਰਜ ਦੀ ਮਾਤਰਾ, Δt = ਸਮਾਂ ਅੰਤਰਾਲ।
ਬਿਜਲੀ ਦੇ ਕਰੰਟ ਦੀ ਇਕਾਈ
ਇਲੈਕਟ੍ਰਿਕ ਚਾਰਜ ਦੀ ਇਕਾਈ ਕੂਲੰਬ ਹੈ, ਸਮੇਂ ਦੀ ਇਕਾਈ ਦੂਜੀ ਹੈ, ਇਸ ਲਈ ਬਿਜਲੀ ਦੇ ਕਰੰਟ ਦੀ ਇਕਾਈ ਕੂਲੰਬ/ਸੈਕਿੰਡ ਹੈ। ਕੂਲੰਬ/ਸੈਕਿੰਡ ਨੂੰ ਐਂਪੀਅਰ ਵੀ ਕਿਹਾ ਜਾਂਦਾ ਹੈ , ਜਿਸਦਾ ਨਾਮ ਫ੍ਰੈਂਚ ਭੌਤਿਕ ਵਿਗਿਆਨੀ, ਆਂਦਰੇ ਮੈਰੀ ਐਂਪੀਅਰ (1775-1836) ਦੇ ਨਾਮ 'ਤੇ ਰੱਖਿਆ ਗਿਆ ਹੈ। 1 ਐਂਪੀਅਰ = 1 ਕੂਲੰਬ/ਸੈਕਿੰਡ (1 A = 1 C/s)। ਦੂਜੇ ਸ਼ਬਦਾਂ ਵਿੱਚ, 1 ਐਂਪੀਅਰ ਦਾ ਇਲੈਕਟ੍ਰਿਕ ਕਰੰਟ 1 ਸਕਿੰਟ ਲਈ ਤਾਰ ਦੇ ਇੱਕ ਕਰਾਸ-ਸੈਕਸ਼ਨਲ ਖੇਤਰ ਵਿੱਚੋਂ ਲੰਘਦੇ 1 ਕੂਲੰਬ ਦੇ ਇਲੈਕਟ੍ਰਿਕ ਚਾਰਜ ਦੇ ਬਰਾਬਰ ਹੁੰਦਾ ਹੈ। ਐਂਪੀਅਰ ਵਿੱਚ ਪ੍ਰਗਟ ਕੀਤੇ ਜਾਣ ਤੋਂ ਇਲਾਵਾ, ਇਲੈਕਟ੍ਰਿਕ ਕਰੰਟ ਨੂੰ ਮਿਲੀਐਂਪੀਅਰ (1 mA = 10 -3 A), ਮਾਈਕ੍ਰੋਐਂਪੀਅਰ (1 μA = 10 -6 A), ਨੈਨੋਐਂਪੀਅਰ (1 nA = 10 -9 A) ਜਾਂ ਪਿਕੋਐਂਪੀਅਰ (1 pA = 10 -12 A) ਵਿੱਚ ਵੀ ਦਰਸਾਇਆ ਜਾਂਦਾ ਹੈ।
ਉਦਾਹਰਨ ਸਵਾਲ 1:
ਇੱਕ ਤਾਰ ਵਿੱਚੋਂ 8 ਸਕਿੰਟਾਂ ਲਈ 2 ਐਂਪੀਅਰ ਦਾ ਕਰੰਟ ਵਗਦਾ ਹੈ। ਇੱਕ ਬਿੰਦੂ ਵਿੱਚੋਂ ਲੰਘ ਰਹੇ ਚਾਰਜ ਦੀ ਮਾਤਰਾ ਅਤੇ ਉਸ ਚਾਰਜ ਵਿੱਚ ਇਲੈਕਟ੍ਰੌਨਾਂ ਦੀ ਗਿਣਤੀ ਪਤਾ ਕਰੋ!
ਚਰਚਾ
ਇਹ ਜਾਣਿਆ ਜਾਂਦਾ ਹੈ ਕਿ:
ਬਿਜਲੀ ਦਾ ਕਰੰਟ (I) = 1 ਐਂਪੀਅਰ
ਸਮਾਂ ਅੰਤਰਾਲ (t) = 2 ਸਕਿੰਟ
ਪੁੱਛਿਆ: ਚਾਰਜ (Q) ਅਤੇ ਇਲੈਕਟ੍ਰੌਨਾਂ ਦੀ ਗਿਣਤੀ (e)
ਉੱਤਰ:
ਇਲੈਕਟ੍ਰਿਕ ਕਰੰਟ ਫਾਰਮੂਲਾ:
ਮੈਂ = Q/t
ਫਾਰਮੂਲਾ ਵਰਣਨ: I = ਬਿਜਲੀ ਦਾ ਕਰੰਟ, Q = ਬਿਜਲੀ ਦਾ ਚਾਰਜ, t = ਸਮਾਂ ਅੰਤਰਾਲ
ਇਲੈਕਟ੍ਰਿਕ ਚਾਰਜ:
Q = I t = (2 ਐਂਪੀਅਰ)(8 ਸਕਿੰਟ) = 16 ਕੂਲੌਂਬ।
ਇੱਕ ਇਲੈਕਟ੍ਰੌਨ ਦਾ ਚਾਰਜ 1,6 x 10 -19 ਕੂਲੰਬ ਹੈ, ਇਸ ਲਈ 16 ਕੂਲੰਬਾਂ ਦੇ ਚਾਰਜ ਵਿੱਚ 16 C / 1,6 x 10 -19 ਕੂਲੰਬ = 10 x 10 19 ਇਲੈਕਟ੍ਰੌਨ ਜਿੰਨੇ ਇਲੈਕਟ੍ਰੌਨ ਹੁੰਦੇ ਹਨ ।
ਬਿਜਲੀ ਦਾ ਕਰੰਟ, ਵਹਿਣ ਦਾ ਵੇਗ ਅਤੇ ਕਰੰਟ ਘਣਤਾ
ਇੱਕ ਕਰਾਸ-ਸੈਕਸ਼ਨਲ ਏਰੀਆ A ਵਾਲੇ ਕੰਡਕਟਰ ਵਿੱਚ ਇੱਕ ਇਲੈਕਟ੍ਰਿਕ ਫੀਲਡ E ਦੀ ਦਿਸ਼ਾ ਵਿੱਚ ਡ੍ਰਿਫਟ ਸਪੀਡ v ਦੇ ਨਾਲ ਸੱਜੇ ਪਾਸੇ ਜਾਣ ਵਾਲੇ ਇੱਕ ਸਕਾਰਾਤਮਕ ਚਾਰਜ 'ਤੇ ਵਿਚਾਰ ਕਰੋ। ਸਕਾਰਾਤਮਕ ਚਾਰਜ ਇੱਕ ਸਮਾਂ ਅੰਤਰਾਲ t ਦੌਰਾਨ s = vt ਦੀ ਦੂਰੀ 'ਤੇ ਜਾਂਦਾ ਹੈ।
ਜੇਕਰ ਪ੍ਰਤੀ ਆਇਤਨ (ਚਾਰਜਡ ਕਣ ਘਣਤਾ) ਵਿੱਚ ਚਾਰਜ ਕੀਤੇ ਕਣਾਂ ਦੀ ਗਿਣਤੀ n ਹੈ ਅਤੇ ਕੰਡਕਟਰ ਦਾ ਆਇਤਨ A s = A vt ਹੈ, ਤਾਂ ਕੰਡਕਟਰ ਵਾਲੀਅਮ ਵਿੱਚ ਚਾਰਜ ਕੀਤੇ ਕਣਾਂ ਦੀ ਗਿਣਤੀ n A v t ਹੈ। ਜੇਕਰ ਹਰੇਕ ਚਾਰਜ ਕੀਤੇ ਕਣ ਦਾ ਚਾਰਜ q ਹੈ ਤਾਂ ਸਮਾਂ ਅੰਤਰਾਲ t ਦੌਰਾਨ ਕੰਡਕਟਰ ਦੇ ਸਿਰੇ ਵਿੱਚੋਂ ਲੰਘਣ ਵਾਲੇ ਚਾਰਜ ਦੀ ਮਾਤਰਾ Q = nq A v t ਹੈ। ਇਸ ਲਈ ਕੰਡਕਟਰ ਦੇ ਸਿਰੇ ਵਿੱਚੋਂ ਵਗਦਾ ਬਿਜਲੀ ਦਾ ਕਰੰਟ I = Q/t = nq A v ਹੈ। ਜਦੋਂ ਕਿ ਪ੍ਰਤੀ ਕਰਾਸ-ਸੈਕਸ਼ਨਲ ਖੇਤਰ A ਵਿੱਚ ਕਰੰਟ ਘਣਤਾ ਜਾਂ ਕਰੰਟ J = I/A = nq v ਹੈ। ਇਹ ਸਿੱਟਾ ਕੱਢਿਆ ਜਾ ਸਕਦਾ ਹੈ ਕਿ ਕੰਡਕਟਰ ਵਿੱਚ ਵਗਦਾ ਕਰੰਟ ਚਾਰਜ ਕੀਤੇ ਕਣਾਂ ਦੀ ਘਣਤਾ (n), ਹਰੇਕ ਕਣ ਦੇ ਚਾਰਜ ਦੀ ਤੀਬਰਤਾ (q), ਕੰਡਕਟਰ (A) ਦੇ ਕਰਾਸ-ਸੈਕਸ਼ਨਲ ਖੇਤਰ ਅਤੇ ਚਾਰਜ ਕੀਤੇ ਕਣਾਂ ਦੀ ਡ੍ਰਿਫਟ ਸਪੀਡ (v) ਦੇ ਗੁਣਾ ਦਾ ਨਤੀਜਾ ਹੈ।
ਹਰੇਕ ਚਾਰਜ ਕੀਤੇ ਕਣ ਦੀ ਗਤੀ ਅਤੇ ਸਾਰੇ ਚਾਰਜ ਕੀਤੇ ਕਣਾਂ ਦੀ ਵਹਿਣ ਦੀ ਗਤੀ ਵਿੱਚ ਅੰਤਰ ਨੂੰ ਸਮਝਣ ਲਈ ਹੇਠਾਂ ਦਿੱਤੀ ਉਦਾਹਰਣ ਸਮੱਸਿਆ ਦਾ ਅਧਿਐਨ ਕਰੋ।
ਉਦਾਹਰਨ ਸਵਾਲ 2:
3 x 10 ਦੇ ਕਰਾਸ-ਸੈਕਸ਼ਨਲ ਖੇਤਰ ਵਾਲੇ ਤਾਂਬੇ ਦੇ ਤਾਰ ਵਿੱਚ 10 ਐਂਪੀਅਰ ਦਾ ਇੱਕ ਸਥਿਰ ਕਰੰਟ ਵਗਦਾ ਹੈ।-6 m2. ਮੁਕਤ ਇਲੈਕਟ੍ਰੌਨ ਘਣਤਾ 8,4 x 10 ਹੈ28 ਇਲੈਕਟ੍ਰੌਨ/ਮੀਟਰ3. ਮੁਕਤ ਇਲੈਕਟ੍ਰੌਨਾਂ ਦੀ ਵਹਿਣ ਦੀ ਗਤੀ ਨਿਰਧਾਰਤ ਕਰੋ!
ਚਰਚਾ
ਇਹ ਜਾਣਿਆ ਜਾਂਦਾ ਹੈ ਕਿ:
ਬਿਜਲੀ ਦਾ ਕਰੰਟ (I) = 10 ਐਂਪੀਅਰ
ਤਾਰ ਦੇ ਕਰਾਸ-ਸੈਕਸ਼ਨਲ ਖੇਤਰ (A) = 3 x 10-6 m2
ਮੁਕਤ ਇਲੈਕਟ੍ਰੌਨ ਘਣਤਾ (n) = 8,4 x 1028 m-3
ਇਲੈਕਟ੍ਰੋਨ ਚਾਰਜ (q) = 1,6 x 10-19 C
ਪੁੱਛਿਆ: ਮੁਫ਼ਤ ਇਲੈਕਟ੍ਰੌਨ ਡ੍ਰਿਫਟ ਸਪੀਡ (v)
ਉੱਤਰ:
ਇਲੈਕਟ੍ਰੌਨਾਂ ਦੀ ਗਤੀ ਦੀ ਗਣਨਾ ਪਹਿਲਾਂ ਤੋਂ ਪ੍ਰਾਪਤ ਫਾਰਮੂਲੇ ਦੀ ਵਰਤੋਂ ਕਰਕੇ ਕੀਤੀ ਜਾਂਦੀ ਹੈ:
ਵਰਣਨ: I = ਬਿਜਲੀ ਦਾ ਕਰੰਟ, n = ਚਾਰਜ ਕੀਤੇ ਕਣਾਂ ਦੀ ਘਣਤਾ = ਮੁਕਤ ਇਲੈਕਟ੍ਰੌਨਾਂ ਦੀ ਘਣਤਾ, q = ਇੱਕ ਇਲੈਕਟ੍ਰੌਨ ਦਾ ਚਾਰਜ, A = ਕੰਡਕਟਰ ਦਾ ਕਰਾਸ-ਸੈਕਸ਼ਨਲ ਖੇਤਰ, v = ਇਲੈਕਟ੍ਰੌਨ ਡ੍ਰਿਫਟ ਸਪੀਡ
ਇਲੈਕਟ੍ਰੌਨ ਡ੍ਰਿਫਟ ਸਪੀਡ 0,248 x 10 -3 ਮੀਟਰ/ਸੈਕਿੰਡ = 0,248 ਮਿਲੀਮੀਟਰ/ਸੈਕਿੰਡ ਹੈ।
ਮੁਕਤ ਇਲੈਕਟ੍ਰੌਨ ਇੱਕ ਤਾਰ ਵਿੱਚ 0,248 ਮਿਲੀਮੀਟਰ ਪ੍ਰਤੀ ਸਕਿੰਟ ਦੀ ਰਫ਼ਤਾਰ ਨਾਲ ਇਕੱਠੇ ਚਲਦੇ ਹਨ। ਦੂਜੇ ਸ਼ਬਦਾਂ ਵਿੱਚ, ਹਰ ਸਕਿੰਟ ਸਾਰੇ ਮੁਕਤ ਇਲੈਕਟ੍ਰੌਨ 0,248 ਮਿਲੀਮੀਟਰ ਚਲਦੇ ਹਨ। ਇਹ ਬਹੁਤ ਹੌਲੀ ਗਤੀ ਹੈ। ਜੇਕਰ ਮੁਕਤ ਇਲੈਕਟ੍ਰੌਨਾਂ ਦੀ ਗਤੀ ਇੰਨੀ ਹੌਲੀ ਹੈ, ਤਾਂ ਸਵਿੱਚ ਚਾਲੂ ਕਰਨ ਤੋਂ ਤੁਰੰਤ ਬਾਅਦ ਬਿਜਲੀ ਦੀ ਰੌਸ਼ਨੀ ਕਿਉਂ ਚਾਲੂ ਹੋ ਜਾਂਦੀ ਹੈ?
ਇਸ ਨੂੰ ਸਮਝਣ ਲਈ, ਇੱਕ ਕੰਡਕਟਰ ਵਿੱਚ ਇਲੈਕਟ੍ਰੌਨਾਂ ਦੇ ਪ੍ਰਵਾਹ ਨੂੰ ਇੱਕ ਹੋਜ਼ ਵਿੱਚ ਪਾਣੀ ਦੇ ਪ੍ਰਵਾਹ ਵਾਂਗ ਸਮਝੋ। ਜੇਕਰ ਹੋਜ਼ ਪਾਣੀ ਨਾਲ ਭਰੀ ਹੋਈ ਹੈ, ਤਾਂ ਜੇਕਰ ਹੋਜ਼ ਦਾ ਇੱਕ ਸਿਰਾ ਨਲ ਨਾਲ ਜੁੜਿਆ ਹੋਇਆ ਹੈ, ਤਾਂ ਪਾਣੀ ਤੁਰੰਤ ਦੂਜੇ ਸਿਰੇ ਤੋਂ ਬਾਹਰ ਨਿਕਲ ਜਾਵੇਗਾ। ਇਸੇ ਤਰ੍ਹਾਂ, ਤਾਂਬੇ ਦੀ ਤਾਰ ਅਤੇ ਲਾਈਟ ਬਲਬ ਤਾਰ ਵਿੱਚ ਮੁਕਤ ਇਲੈਕਟ੍ਰੌਨ ਹੁੰਦੇ ਹਨ। ਜਦੋਂ ਸਵਿੱਚ ਚਾਲੂ ਕੀਤਾ ਜਾਂਦਾ ਹੈ, ਤਾਂ ਇੱਕ ਬਿਜਲੀ ਖੇਤਰ ਪੈਦਾ ਹੁੰਦਾ ਹੈ ਜਿਸਦੀ ਗਤੀ ਪ੍ਰਕਾਸ਼ ਦੀ ਗਤੀ ਦੇ ਨੇੜੇ ਆਉਂਦੀ ਹੈ (ਪ੍ਰਕਾਸ਼ ਦੀ ਗਤੀ = 3 x 108 ਮੀਟਰ / ਸਕਿੰਟ), ਜਿਸ ਕਾਰਨ ਮੁਕਤ ਇਲੈਕਟ੍ਰੌਨ ਤੁਰੰਤ ਇਕੱਠੇ ਚੱਲਣਾ ਸ਼ੁਰੂ ਕਰ ਦਿੰਦੇ ਹਨ। ਲਾਈਟ ਬਲਬ ਤਾਰ ਵਿੱਚ ਪਹਿਲਾਂ ਹੀ ਮੁਕਤ ਇਲੈਕਟ੍ਰੌਨ ਹੁੰਦੇ ਹਨ, ਇਸ ਲਈ ਲਾਈਟ ਬਲਬ ਤੁਰੰਤ ਚਾਲੂ ਹੋ ਜਾਂਦਾ ਹੈ।
