Calculadora Densidad de corriente debido a los electrones

✖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 del campo eléctrico [E_I]			+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] \cdot N e \cdot μ n \cdot E I

Ejemplo

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

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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 del campo eléctrico
J_n = [Charge-e]*N_e*μ_n*E_I
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 del 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 del 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_I --> [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

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Verificada por Equipo Softusvista

Oficina Softusvista (Pune), India

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Densidad de corriente debido a los electrones

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

Densidad de corriente debido a agujeros

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

Constante de difusión de electrones

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

Densidad de corriente debido a los electrones Fórmula

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

¿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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