Densidade de corrente devido a elétrons Calculadora

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Características do portador de carga

Características do Diodo

Características do semicondutor

Parâmetros Eletrostáticos

Parâmetros Operacionais do Transistor

✖A concentração de elétrons é definida como a concentração de elétrons em relação ao volume.ⓘ Concentração de elétrons [N_e]			+10% -10%
✖A mobilidade do elétron é definida como a magnitude da velocidade média de deriva por unidade de campo elétrico.ⓘ Mobilidade do Elétron [μ_n]			+10% -10%
✖A intensidade do campo elétrico refere-se à força por unidade de carga experimentada por partículas carregadas (como elétrons ou buracos) dentro do material.ⓘ Intensidade do Campo Elétrico [E]			+10% -10%

✖A densidade de corrente do elétron é definida como a quantidade de corrente elétrica devido ao deslocamento do elétron por unidade de área de seção transversal. É chamado de densidade de corrente e expresso em ampères por metro quadrado.ⓘ Densidade de corrente devido a elétrons [J_n]

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Fórmula

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Densidade de corrente devido a elétrons

Fórmula

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

Exemplo

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

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Densidade de corrente devido a elétrons Solução

ETAPA 0: Resumo de pré-cálculo

Fórmula Usada

Densidade de Corrente Eletrônica = [Charge-e]*Concentração de elétrons*Mobilidade do Elétron*Intensidade do Campo Elétrico
J_n = [Charge-e]*N_e*μ_n*E
Esta fórmula usa 1 Constantes, 4 Variáveis

Constantes Usadas

[Charge-e] - Carga do elétron Valor considerado como 1.60217662E-19

Variáveis Usadas

Densidade de Corrente Eletrônica - (Medido em Ampere por Metro Quadrado) - A densidade de corrente do elétron é definida como a quantidade de corrente elétrica devido ao deslocamento do elétron por unidade de área de seção transversal. É chamado de densidade de corrente e expresso em ampères por metro quadrado.
Concentração de elétrons - (Medido em 1 por metro cúbico) - A concentração de elétrons é definida como a concentração de elétrons em relação ao volume.
Mobilidade do Elétron - (Medido em Metro quadrado por volt por segundo) - A mobilidade do elétron é definida como a magnitude da velocidade média de deriva por unidade de campo elétrico.
Intensidade do Campo Elétrico - (Medido em Volt por Metro) - A intensidade do campo elétrico refere-se à força por unidade de carga experimentada por partículas carregadas (como elétrons ou buracos) dentro do material.

ETAPA 1: Converter entrada (s) em unidade de base

Concentração de elétrons: 3E+16 1 por metro cúbico --> 3E+16 1 por metro cúbico Nenhuma conversão necessária
Mobilidade do Elétron: 180 Metro quadrado por volt por segundo --> 180 Metro quadrado por volt por segundo Nenhuma conversão necessária
Intensidade do Campo Elétrico: 3.428 Volt por Metro --> 3.428 Volt por Metro Nenhuma conversão necessária

ETAPA 2: Avalie a Fórmula

Substituindo valores de entrada na fórmula

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

Avaliando ... ...

J_n = 2.9658211848144

PASSO 3: Converta o Resultado em Unidade de Saída

2.9658211848144 Ampere por Metro Quadrado --> Nenhuma conversão necessária

RESPOSTA FINAL

2.9658211848144 ≈ 2.965821 Ampere por Metro Quadrado <-- Densidade de Corrente Eletrônica

(Cálculo concluído em 00.004 segundos)

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Créditos

Criado por Akshada Kulkarni

Instituto Nacional de Tecnologia da Informação (NIIT), Neemrana

Akshada Kulkarni criou esta calculadora e mais 500+ calculadoras!

Verificado por Equipe Softusvista

Escritório Softusvista (Pune), Índia

Equipe Softusvista verificou esta calculadora e mais 1100+ calculadoras!

< 16 Características do portador de carga Calculadoras

Concentração Intrínseca

Vai Concentração de Portadores Intrínsecos = sqrt(Densidade efetiva na banda de valência*Densidade efetiva na banda de condução)*e^((-Dependência da Temperatura do Gap da Banda de Energia)/(2*[BoltZ]*Temperatura))

Sensibilidade de Deflexão Eletrostática do CRT

Vai Sensibilidade de Deflexão Eletrostática = (Distância entre placas defletoras*Distância da tela e das placas defletoras)/(2*Deflexão do Feixe*Velocidade do elétron)

Densidade de corrente devido a elétrons

Vai Densidade de Corrente Eletrônica = [Charge-e]*Concentração de elétrons*Mobilidade do Elétron*Intensidade do Campo Elétrico

Densidade de corrente devido a furos

Vai Densidade atual dos furos = [Charge-e]*Concentração de Buracos*Mobilidade de Buracos*Intensidade do Campo Elétrico

Concentração de Carreadores Intrínsecos sob Condições de Não Equilíbrio

Vai Concentração de Portadores Intrínsecos = sqrt(Concentração de portadores majoritários*Concentração de portadores minoritários)

Constante de difusão de elétrons

Vai Constante de difusão de elétrons = Mobilidade do Elétron*(([BoltZ]*Temperatura)/[Charge-e])

Constante de Difusão de Buracos

Vai Constante de Difusão de Buracos = Mobilidade de Buracos*(([BoltZ]*Temperatura)/[Charge-e])

Força no elemento atual no campo magnético

Vai Força = elemento atual*Densidade do fluxo magnético*sin(Ângulo entre Planos)

Período de tempo do elétron

Vai Período do caminho circular da partícula = (2*3.14*[Mass-e])/(Força do campo magnético*[Charge-e])

Comprimento de difusão do furo

Vai Comprimento da Difusão dos Furos = sqrt(Constante de Difusão de Buracos*Tempo de Vida do Porta-Furos)

Velocidade do Elétron

Vai Velocidade devido à tensão = sqrt((2*[Charge-e]*Tensão)/[Mass-e])

Condutividade em metais

Vai Condutividade = Concentração de elétrons*[Charge-e]*Mobilidade do Elétron

Velocidade do Elétron em Campos de Força

Vai Velocidade do elétron em campos de força = Intensidade do Campo Elétrico/Força do campo magnético

Tensão Térmica

Vai Tensão Térmica = [BoltZ]*Temperatura/[Charge-e]

Densidade de Corrente de Convecção

Vai Densidade de Corrente de Convecção = Densidade de carga*Velocidade de Carga

Tensão Térmica usando a Equação de Einstein

Vai Tensão Térmica = Constante de difusão de elétrons/Mobilidade do Elétron

Densidade de corrente devido a elétrons Fórmula

Densidade de Corrente Eletrônica = [Charge-e]*Concentração de elétrons*Mobilidade do Elétron*Intensidade do Campo Elétrico
J_n = [Charge-e]*N_e*μ_n*E

Como a densidade de corrente em elétrons é diferente da densidade de corrente em buracos?

A principal diferença está nos portadores de carga considerados: elétrons para densidade de corrente de elétrons e lacunas para densidade de corrente de lacunas. Embora as expressões matemáticas sejam semelhantes, elas envolvem propriedades transportadoras diferentes (mobilidade e concentração) e têm polaridades de carga opostas.

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