Vitesse de Dérive des Porteurs

vd = I / (n · A · q)

Réponse rapide

Cette calculatrice résout vd = I / (n × A × q) pour Vitesse de Dérive. Avec Courant 2 A, Densité de Porteurs 1 × 10¹⁷ 1/cm³, Section 10 mm², Charge des Porteurs 100 mC, le résultat est 2 × 10⁻¹⁴ mm/s. Elle résout dans 5 directions : saisissez les valeurs connues et obtenez celle qui manque.

Calculateur

Vitesse de Dérive (mm/s)
—

Formule

vd = I / (n × A × q)

Description

La vitesse de dérive est la vitesse moyenne à laquelle les porteurs de charge se déplacent le long d'un conducteur lorsqu'il est parcouru par un courant. Elle est étonnamment lente—souvent bien inférieure à un millimètre par seconde—alors même que le signal électrique lui-même se propage à une vitesse proche de celle de la lumière. Le nombre énorme de porteurs rend possible un courant important à cette infime vitesse de dérive.

Variables

  • vd — Vitesse de dérive (m/s)
  • I — Courant (A)
  • n — Densité de porteurs (1/m³)
  • A — Section transversale du conducteur (m²)
  • q — Charge du porteur (C)

Notes pratiques

Dans le cuivre parcouru par une densité de courant typique, vd est de l'ordre de 0,1 mm/s. La densité de courant J = n·q·vd relie la vitesse de dérive à l'ampacité et aux limites d'électromigration.

Symboles et unités

Symbole Signification Unité par défaut Unités acceptées
vd Vitesse de Dérive mm/s mm/s, m/s, km/s
I Courant A pA, nA, µA, mA, A, kA
n Densité de Porteurs 1/m³ 1/m³, 1/cm³
A Section mm² mm², cm², m²
q Charge des Porteurs C pC, nC, µC, mC, C

Étape par étape

  1. 1. Données connues: Courant 2 A, Densité de Porteurs 1 × 10¹⁷ 1/cm³, Section 10 mm², Charge des Porteurs 100 mC
  2. 2. La relation: vd = I / (n × A × q)
  3. 3. Substitution: I = 2 A, n = 1 × 10¹⁷ 1/cm³, A = 10 mm², q = 100 mC
  4. 4. Résultat: Vitesse de Dérive = 2 × 10⁻¹⁴ mm/s

Exemples résolus

Plage minimale

Données: Courant 2 mA, Densité de Porteurs 1 × 10¹³ 1/cm³, Section 0.1 mm², Charge des Porteurs 100 µC

Résultat: Vitesse de Dérive = 2 × 10⁻⁸ mm/s

Plage basse

Données: Courant 20 mA, Densité de Porteurs 1 × 10¹⁴ 1/cm³, Section 1 mm², Charge des Porteurs 1 mC

Résultat: Vitesse de Dérive = 2 × 10⁻¹⁰ mm/s

Typique

Données: Courant 2 A, Densité de Porteurs 1 × 10¹⁷ 1/cm³, Section 10 mm², Charge des Porteurs 100 mC

Résultat: Vitesse de Dérive = 2 × 10⁻¹⁴ mm/s

Plage haute

Données: Courant 100 A, Densité de Porteurs 1 × 10²⁰ 1/cm³, Section 1 cm², Charge des Porteurs 1 C

Résultat: Vitesse de Dérive = 1 × 10⁻¹⁷ mm/s

Plage maximale

Données: Courant 1 kA, Densité de Porteurs 1 × 10²¹ 1/cm³, Section 10 cm², Charge des Porteurs 10 C

Résultat: Vitesse de Dérive = 1 × 10⁻¹⁹ mm/s

Résoudre pour chaque variable

Résoudre Vitesse de Dérive

Courant 2 mA, Densité de Porteurs 1 × 10¹³ 1/cm³, Section 0.1 mm², Charge des Porteurs 100 µC → 2 × 10⁻⁸ mm/s

Résoudre Courant

Vitesse de Dérive 0.1 mm/s, Densité de Porteurs 1 × 10¹³ 1/cm³, Section 0.1 mm², Charge des Porteurs 100 µC → 10 kA

Résoudre Densité de Porteurs

Vitesse de Dérive 0.1 mm/s, Courant 2 mA, Section 0.1 mm², Charge des Porteurs 100 µC → 2 × 10⁶ 1/cm³

Résoudre Section

Vitesse de Dérive 0.1 mm/s, Courant 2 mA, Densité de Porteurs 1 × 10¹³ 1/cm³, Charge des Porteurs 100 µC → 2 × 10⁻⁸ mm²

Résoudre Charge des Porteurs

Vitesse de Dérive 0.1 mm/s, Courant 2 mA, Densité de Porteurs 1 × 10¹³ 1/cm³, Section 0.1 mm² → 20 pC

Variation de Vitesse de Dérive selon Courant

Courant (entrée) Vitesse de Dérive (résultat)
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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Questions fréquentes

Comment calculer Vitesse de Dérive des Porteurs ?

Utilisez vd = I / (n × A × q). Avec Courant 2 A, Densité de Porteurs 1 × 10¹⁷ 1/cm³, Section 10 mm², Charge des Porteurs 100 mC, Vitesse de Dérive vaut 2 × 10⁻¹⁴ mm/s.

Quelle est la formule de Vitesse de Dérive des Porteurs ?

La formule est vd = I / (n × A × q). La vitesse de dérive est la vitesse moyenne à laquelle les porteurs de charge se déplacent le long d'un conducteur lorsqu'il est parcouru par un courant.

Comment trouver Courant en connaissant les autres valeurs ?

Isolez Courant : avec Vitesse de Dérive 0.1 mm/s, Densité de Porteurs 1 × 10¹³ 1/cm³, Section 0.1 mm², Charge des Porteurs 100 µC, Courant vaut 10 kA.

Comment trouver Densité de Porteurs en connaissant les autres valeurs ?

Isolez Densité de Porteurs : avec Vitesse de Dérive 0.1 mm/s, Courant 2 mA, Section 0.1 mm², Charge des Porteurs 100 µC, Densité de Porteurs vaut 2 × 10⁶ 1/cm³.

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