每种材料都是由原子组成的，而原子又由带负电的电子组成。这些带负电的电子在原子内以随机的方向运动。电子的这种运动产生电能。但由于它们的随机运动，电子在材料中的平均速度变为零。据观察，当电势差施加到材料的末端时，材料中存在的电子会获得一定的速度，从而在一个方向上产生较小的净流动。这种导致电子向某个方向移动的速度被称为漂移速度。


什么是漂移速度？

当施加外部电场时，随机移动的电子所获得的平均速度被称为漂移速度，这会导致电子向一个方向移动。

每种导体材料都含有在绝对零度以上的温度下自由、随机移动的电子。当在材料周围施加外部电场时，电子达到速度并倾向于向正方向移动，并且电子的净速度将在一个方向上。电子将沿着所施加的电场的方向移动。在这里，电子并没有放弃其运动的随机性，而是随着它们的随机运动向更高的电势移动。

电子向更高电位移动所产生的电流称为漂移电流。因此，可以说导体材料中产生的每一个电流都是漂移电流。

漂移速度起源

要导出漂移速度表达式，它与电子迁移率的关系以及所施加的外部电场的影响必须是已知的。电子的迁移率被定义为单位电场的漂移速度。电场与电流成正比。因此，欧姆定律可以写成

F=-μE--(1)

其中μ是以m测量的电子迁移率2./V.秒

E是以V/m测量的电场

我们知道F=ma，代入（1）

a=F/m=-μE/m----（2）

最终速度u=v+at

这里v=0，t=t，这是电子的弛豫时间

因此，u=aT，代入（2）

¦Βu=-（μE/m）T

这里，u是漂移速度，测量单位为m/s。

这给出了最后的表达式。这个硅漂移速度单位为m/s或米2./（V.s）和V/m

漂移速度公式

此公式用于查找电子漂移速度在载流导体中。当密度为n、电荷为Q的电子导致电流“I”流过横截面积为a的导体时，漂移速度v可以通过公式I=nAvQ计算。

所施加的外部电场强度的增加导致电子朝着与所施加的电场的方向相反的正方向更快地加速。

漂移速度与电流的关系

每个导体中都包含随机移动的自由电子。漂移速度引起的电子向一个方向的移动会产生电流。电子的漂移速度很小，通常为10-1米/秒。因此，在这样的速度下，一个电子通常需要17分钟才能穿过一米长的导体。

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电子漂移速度

这意味着，如果我们打开一个灯泡，它应该在17分钟后打开。但我们只需轻轻一按开关，就可以以闪电般的速度打开家里的灯泡。这是因为电流的速度不取决于电子的漂移速度。

电流以光速流动。它不是由材料中电子的漂移速度建立的。因此，它可以在材料上变化，但电流的速度总是建立在光速上。

电流密度与漂移速度的关系

电流密度定义为每单位时间通过导体每单位横截面积的电流总量。根据漂移速度的公式，电流为

I=nAvQ

因此，当给出横截面积和漂移速度时的电流密度J可以计算为

J=I/A=nvQ

其中v是电子的漂移速度。电流密度的测量单位为安培/平方米。因此，从公式中可以说，导体的电子漂移速度与其电流密度成正比。随着漂移速度随着电场强度的增加而增加，每个横截面积流过的电流也增加。

R漂移速度与弛豫时间的关系

在导体中，电子作为气体分子随机移动。在这个运动过程中，它们相互碰撞。电子的弛豫时间是电子在碰撞后恢复到其初始平衡值所需的时间。该弛豫时间与所施加的外部电场强度成正比。电场时间越大，电子在电场被去除后达到初始平衡所需的时间就越多。

弛豫时间也被定义为电子可以在与其他离子的连续碰撞之间自由移动的时间。

当由于所施加的电场而产生的力为eE时，则V可以给出为

V=（eE/m）T

其中T是电子的弛豫时间。

漂移速度表达式

当给出电荷载流子的迁移率μ和施加电场E的强度时，漂移速度方面的欧姆定律可以表示为

V=μE

电子迁移率的S.I单位是m2./V型。

电场E的S.I单位为V/m。

因此，v的S.I单位是m/S。这个S.I单位也被称为轴向漂移速度。

因此，即使没有施加外部电场，存在于导体中的电子也会随机移动。但由于随机碰撞，它们产生的净速度会被抵消，因此，净电流将为零。因此，电流、电流密度和漂移速度之间的关系有助于电流通过导体的适当流动。什么是漂移电流？