Velocidad de Deriva de los Portadores
vd = I / (n · A · q)
Respuesta rápida
Esta calculadora resuelve vd = I / (n × A × q) para Velocidad de Deriva. Con Corriente 2 A, Densidad de Portadores 1 × 10¹⁷ 1/cm³, Sección Transversal 10 mm², Carga del Portador 100 mC, el resultado es 2 × 10⁻¹⁴ mm/s. Resuelve en 5 direcciones, así que introduces los valores que tienes y obtienes el que necesitas.
Calculadora
Fórmula
Descripción
La velocidad de deriva es la velocidad media a la que se mueven los portadores de carga a lo largo de un conductor cuando transportan corriente. Es sorprendentemente lenta—a menudo muy por debajo de un milímetro por segundo—aunque la señal eléctrica en sí viaja cerca de la velocidad de la luz. El enorme número de portadores hace posible una corriente grande a esta diminuta velocidad de deriva.
Variables
- vd — Velocidad de deriva (m/s)
- I — Corriente (A)
- n — Densidad de portadores (1/m³)
- A — Área de sección transversal del conductor (m²)
- q — Carga del portador (C)
Notas prácticas
En cobre que transporta una densidad de corriente típica, vd es del orden de 0,1 mm/s. La densidad de corriente J = n·q·vd vincula la velocidad de deriva con la ampacidad y los límites de electromigración.
Símbolos y unidades
| Símbolo | Significado | Unidad por defecto | Unidades aceptadas |
|---|---|---|---|
| vd | Velocidad de Deriva | mm/s | mm/s, m/s, km/s |
| I | Corriente | A | pA, nA, µA, mA, A, kA |
| n | Densidad de Portadores | 1/m³ | 1/m³, 1/cm³ |
| A | Sección Transversal | mm² | mm², cm², m² |
| q | Carga del Portador | C | pC, nC, µC, mC, C |
Paso a paso
- 1. Datos conocidos: Corriente 2 A, Densidad de Portadores 1 × 10¹⁷ 1/cm³, Sección Transversal 10 mm², Carga del Portador 100 mC
- 2. La relación: vd = I / (n × A × q)
- 3. Sustituir: I = 2 A, n = 1 × 10¹⁷ 1/cm³, A = 10 mm², q = 100 mC
- 4. Resultado: Velocidad de Deriva = 2 × 10⁻¹⁴ mm/s
Ejemplos resueltos
Rango mínimo
Datos: Corriente 2 mA, Densidad de Portadores 1 × 10¹³ 1/cm³, Sección Transversal 0.1 mm², Carga del Portador 100 µC
Resultado: Velocidad de Deriva = 2 × 10⁻⁸ mm/s
Rango bajo
Datos: Corriente 20 mA, Densidad de Portadores 1 × 10¹⁴ 1/cm³, Sección Transversal 1 mm², Carga del Portador 1 mC
Resultado: Velocidad de Deriva = 2 × 10⁻¹⁰ mm/s
Típico
Datos: Corriente 2 A, Densidad de Portadores 1 × 10¹⁷ 1/cm³, Sección Transversal 10 mm², Carga del Portador 100 mC
Resultado: Velocidad de Deriva = 2 × 10⁻¹⁴ mm/s
Rango alto
Datos: Corriente 100 A, Densidad de Portadores 1 × 10²⁰ 1/cm³, Sección Transversal 1 cm², Carga del Portador 1 C
Resultado: Velocidad de Deriva = 1 × 10⁻¹⁷ mm/s
Rango máximo
Datos: Corriente 1 kA, Densidad de Portadores 1 × 10²¹ 1/cm³, Sección Transversal 10 cm², Carga del Portador 10 C
Resultado: Velocidad de Deriva = 1 × 10⁻¹⁹ mm/s
Resolver para cada variable
Resolver Velocidad de Deriva
Corriente 2 mA, Densidad de Portadores 1 × 10¹³ 1/cm³, Sección Transversal 0.1 mm², Carga del Portador 100 µC → 2 × 10⁻⁸ mm/s
Resolver Corriente
Velocidad de Deriva 0.1 mm/s, Densidad de Portadores 1 × 10¹³ 1/cm³, Sección Transversal 0.1 mm², Carga del Portador 100 µC → 10 kA
Resolver Densidad de Portadores
Velocidad de Deriva 0.1 mm/s, Corriente 2 mA, Sección Transversal 0.1 mm², Carga del Portador 100 µC → 2 × 10⁶ 1/cm³
Resolver Sección Transversal
Velocidad de Deriva 0.1 mm/s, Corriente 2 mA, Densidad de Portadores 1 × 10¹³ 1/cm³, Carga del Portador 100 µC → 2 × 10⁻⁸ mm²
Resolver Carga del Portador
Velocidad de Deriva 0.1 mm/s, Corriente 2 mA, Densidad de Portadores 1 × 10¹³ 1/cm³, Sección Transversal 0.1 mm² → 20 pC
Cómo varía Velocidad de Deriva con Corriente
| Corriente (entrada) | Velocidad de Deriva (resultado) |
|---|---|
| 0.2 A | 2 × 10⁻¹⁵ mm/s |
| 0.5 A | 5 × 10⁻¹⁵ mm/s |
| 1 A | 1 × 10⁻¹⁴ mm/s |
| 1.5 A | 1.5 × 10⁻¹⁴ mm/s |
| 2 A | 2 × 10⁻¹⁴ mm/s |
| 3 A | 3 × 10⁻¹⁴ mm/s |
| 4 A | 4 × 10⁻¹⁴ mm/s |
| 8 A | 8 × 10⁻¹⁴ mm/s |
| 14 A | 1.4 × 10⁻¹³ mm/s |
| 20 A | 2 × 10⁻¹³ mm/s |
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¿Cómo se calcula Velocidad de Deriva de los Portadores?
Usa vd = I / (n × A × q). Con Corriente 2 A, Densidad de Portadores 1 × 10¹⁷ 1/cm³, Sección Transversal 10 mm², Carga del Portador 100 mC, Velocidad de Deriva resulta 2 × 10⁻¹⁴ mm/s.
¿Cuál es la fórmula de Velocidad de Deriva de los Portadores?
La fórmula es vd = I / (n × A × q). La velocidad de deriva es la velocidad media a la que se mueven los portadores de carga a lo largo de un conductor cuando transportan corriente.
¿Cómo se obtiene Corriente conociendo los demás valores?
Despeja Corriente: con Velocidad de Deriva 0.1 mm/s, Densidad de Portadores 1 × 10¹³ 1/cm³, Sección Transversal 0.1 mm², Carga del Portador 100 µC, Corriente es 10 kA.
¿Cómo se obtiene Densidad de Portadores conociendo los demás valores?
Despeja Densidad de Portadores: con Velocidad de Deriva 0.1 mm/s, Corriente 2 mA, Sección Transversal 0.1 mm², Carga del Portador 100 µC, Densidad de Portadores es 2 × 10⁶ 1/cm³.
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