Calculadora Densidad de corriente debido a los electrones

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Características del portador de carga

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Características del diodo

Parámetros de funcionamiento del transistor

Parámetros electrostáticos

✖La concentración de electrones se define como la concentración de electrones con respecto al volumen.ⓘ Concentración de electrones [N_e]			+10% -10%
✖La movilidad del electrón se define como la magnitud de la velocidad de deriva promedio por unidad de campo eléctrico.ⓘ Movilidad de electrones [μ_n]			+10% -10%
✖La intensidad del campo eléctrico se refiere a la fuerza por unidad de carga que experimentan las partículas cargadas (como electrones o huecos) dentro del material.ⓘ Intensidad de campo eléctrico [E]			+10% -10%

✖La densidad de corriente de electrones se define como la cantidad de corriente eléctrica debido al viaje de electrones por unidad de área de sección transversal. Se denomina densidad de corriente y se expresa en amperios por metro cuadrado.ⓘ Densidad de corriente debido a los electrones [J_n]

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Fórmula

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Densidad de corriente debido a los electrones

Fórmula

`"J"_{"n"} = "[Charge-e]"*"N"_{"e"}*"μ"_{"n"}*"E"`

Ejemplo

`"2.965821A/m²"="[Charge-e]"*"3e16/m³"*"180m²/V*s"*"3.428V/m"`

Calculadora

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Densidad de corriente debido a los electrones Solución

PASO 0: Resumen del cálculo previo

Fórmula utilizada

Densidad de corriente de electrones = [Charge-e]*Concentración de electrones*Movilidad de electrones*Intensidad de campo eléctrico
J_n = [Charge-e]*N_e*μ_n*E
Esta fórmula usa 1 Constantes, 4 Variables

Constantes utilizadas

[Charge-e] - carga de electrones Valor tomado como 1.60217662E-19

Variables utilizadas

Densidad de corriente de electrones - (Medido en Amperio por metro cuadrado) - La densidad de corriente de electrones se define como la cantidad de corriente eléctrica debido al viaje de electrones por unidad de área de sección transversal. Se denomina densidad de corriente y se expresa en amperios por metro cuadrado.
Concentración de electrones - (Medido en 1 por metro cúbico) - La concentración de electrones se define como la concentración de electrones con respecto al volumen.
Movilidad de electrones - (Medido en Metro cuadrado por voltio por segundo) - La movilidad del electrón se define como la magnitud de la velocidad de deriva promedio por unidad de campo eléctrico.
Intensidad de campo eléctrico - (Medido en voltios por metro) - La intensidad del campo eléctrico se refiere a la fuerza por unidad de carga que experimentan las partículas cargadas (como electrones o huecos) dentro del material.

PASO 1: Convierta la (s) entrada (s) a la unidad base

Concentración de electrones: 3E+16 1 por metro cúbico --> 3E+16 1 por metro cúbico No se requiere conversión
Movilidad de electrones: 180 Metro cuadrado por voltio por segundo --> 180 Metro cuadrado por voltio por segundo No se requiere conversión
Intensidad de campo eléctrico: 3.428 voltios por metro --> 3.428 voltios por metro No se requiere conversión

PASO 2: Evaluar la fórmula

Sustituir valores de entrada en una fórmula

J_n = [Charge-e]*N_e*μ_n*E --> [Charge-e]*3E+16*180*3.428

Evaluar ... ...

J_n = 2.9658211848144

PASO 3: Convierta el resultado a la unidad de salida

2.9658211848144 Amperio por metro cuadrado --> No se requiere conversión

RESPUESTA FINAL

2.9658211848144 ≈ 2.965821 Amperio por metro cuadrado <-- Densidad de corriente de electrones

(Cálculo completado en 00.004 segundos)

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Créditos

Creado por Akshada Kulkarni

Instituto Nacional de Tecnología de la Información (NIIT), Neemrana

¡Akshada Kulkarni ha creado esta calculadora y 500+ más calculadoras!

Verificada por Equipo Softusvista

Oficina Softusvista (Pune), India

¡Equipo Softusvista ha verificado esta calculadora y 1100+ más calculadoras!

< 16 Características del portador de carga Calculadoras

Concentración intrínseca

Vamos Concentración de portador intrínseco = sqrt(Densidad Efectiva en Banda de Valencia*Densidad Efectiva en Banda de Conducción)*e^((-Dependencia de la temperatura de la brecha de banda de energía)/(2*[BoltZ]*Temperatura))

Sensibilidad de deflexión electrostática de CRT

Vamos Sensibilidad de deflexión electrostática = (Distancia entre placas deflectoras*Distancia de la pantalla y las placas deflectoras)/(2*Deflexión del haz*Velocidad de electrones)

Densidad de corriente debido a los electrones

Vamos Densidad de corriente de electrones = [Charge-e]*Concentración de electrones*Movilidad de electrones*Intensidad de campo eléctrico

Densidad de corriente debido a agujeros

Vamos Agujeros Densidad de corriente = [Charge-e]*Concentración de agujeros*Movilidad de Agujeros*Intensidad de campo eléctrico

Constante de difusión de electrones

Vamos Constante de difusión de electrones = Movilidad de electrones*(([BoltZ]*Temperatura)/[Charge-e])

Concentración de portador intrínseco en condiciones de no equilibrio

Vamos Concentración de portador intrínseco = sqrt(Concentración de portadores mayoritarios*Concentración de portadores minoritarios)

Constante de difusión de agujeros

Vamos Constante de difusión de agujeros = Movilidad de Agujeros*(([BoltZ]*Temperatura)/[Charge-e])

Período de tiempo de electrón

Vamos Período de trayectoria circular de partículas = (2*3.14*[Mass-e])/(Intensidad del campo magnético*[Charge-e])

Longitud de difusión del agujero

Vamos Longitud de difusión de agujeros = sqrt(Constante de difusión de agujeros*Vida útil del portador de orificios)

Fuerza sobre el elemento actual en el campo magnético

Vamos Fuerza = Elemento actual*Densidad de flujo magnético*sin(Ángulo entre planos)

Velocidad del electrón

Vamos Velocidad debido al voltaje = sqrt((2*[Charge-e]*Voltaje)/[Mass-e])

Conductividad en metales

Vamos Conductividad = Concentración de electrones*[Charge-e]*Movilidad de electrones

Velocidad del electrón en campos de fuerza

Vamos Velocidad del electrón en campos de fuerza = Intensidad de campo eléctrico/Intensidad del campo magnético

Voltaje Térmico

Vamos Voltaje Térmico = [BoltZ]*Temperatura/[Charge-e]

Voltaje Térmico usando la Ecuación de Einstein

Vamos Voltaje Térmico = Constante de difusión de electrones/Movilidad de electrones

Densidad de corriente de convección

Vamos Densidad de corriente de convección = Cargar densidad*Velocidad de carga

Densidad de corriente debido a los electrones Fórmula

Densidad de corriente de electrones = [Charge-e]*Concentración de electrones*Movilidad de electrones*Intensidad de campo eléctrico
J_n = [Charge-e]*N_e*μ_n*E

¿En qué se diferencia la densidad de corriente en electrones de la densidad de corriente en huecos?

La diferencia clave radica en los portadores de carga que se consideran: electrones para densidad de corriente de electrones y huecos para densidad de corriente de huecos. Si bien las expresiones matemáticas son similares, involucran diferentes propiedades del portador (movilidad y concentración) y tienen polaridades de carga opuestas.

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