Condução elétrica
Corrente, velocidade de deriva, resistividade, semicondutores, díodos e efeito Hall.
Corrente e condução
- A corrente convencional é , em amperes. Com densidade de portadores , carga e deriva média , , em .
- Num metal, os eletrões derivam no sentido oposto à corrente. A deriva não é a velocidade microscópica nem a velocidade de propagação do sinal.
Para material óhmico, linear e isotrópico, e . A condutividade mede-se em e a resistividade em .
Estas expressões para pressupõem fio homogéneo de secção constante. Com , , e , obtemos , , queda e .
No modelo de Drude, com tempo médio de relaxação , e .
Materiais, díodos e fontes
- Metais têm estados acessíveis próximos dos ocupados. Semicondutores podem conduzir por eletrões e lacunas; temperatura e dopagem alteram os portadores.
- Para muitos metais, num intervalo limitado. Não generalizes a todos os materiais.
- Um supercondutor pode ter resistência DC nula e efeito Meissner abaixo das condições críticas de temperatura, campo e corrente.
- Um díodo é não linear: num modelo simplificado. A queda de não é universal.
- Uma pilha real que entrega corrente tem . A força eletromotriz é trabalho por carga, em volts.
- LED e OLED emitem luz; LCD modula retroiluminação. Um LCD iluminado por LED continua a ser LCD.
Num díodo em série com , a tensão do ânodo para o cátodo resolve . É uma relação implícita e não linear, com solução única para parâmetros positivos neste modelo. Não uses divisor resistivo. Ver circuito com díodo.
Efeito Hall
No equilíbrio transversal, . Para corrente em , campo em e contactos em :
| Portador | Deriva | Força | Carga em −y |
|---|---|---|---|
| Eletrões | −x | −y | Negativa |
| Lacunas | +x | −y | Positiva |
Ambos os tipos de portador acumulam-se em , mas com sinais opostos. Portanto é positivo com eletrões e negativo com lacunas.
Para um único tipo de portador e espessura na direção de , . O módulo não determina a polaridade. Ver orientação de Hall.