Current Density & Drift velocity | Relation b/w Drift Velocity and Current Density
♦ धारा घनत्व (Current Density) ♦
किसी चालक के किसी बिंदु पर प्रति एकांक क्षेत्रफल से अभिलंबवत गुजरने वाले विद्युत धारा को उस बिंदु पर धारा घनत्व कहते हैं।
• इस J से सूचित किया जाता है।
• यदि किसी चालक में प्रवाहित धारा i चालक के अनुप्रस्थ क्षेत्रफल A पर समान रूप से वितरित हो तो उस क्षेत्रफल के प्रत्येक बिंदु पर धारा घनत्व
| J = i/A |
यदि चालक में प्रवाहित धारा चालक के तल के लंबवत न होकर θ कोण पर हो तो धारा घनत्व
• धारा घनत्व का मात्रक ‘ऐम्पियर/मीटर” तथा विमीय सूत्र [L– 2A] होता है।
• धारा घनत्व एक सदिश राशि है इसकी दिशा धनावेश के दिशा में होती है।
Current Density & Drift velocity | Relation b/w Drift Velocity and Current Density
अनुगमन वेग (Drift velocity) :-
किसी चालक में इलेक्ट्रॉन विद्युत क्षेत्र के प्रवाह में एक नियत औसत वेग से एक दिशा में प्रवाहित होते हैं इस नियत औसत वेग को अनुगमन वेग कहते हैं।
• इस Vd से सूचित किया जाता है।
इलेक्ट्रॉनों की गतिशीलता (Mobility of electron) :-
प्रति एकांक विद्युत क्षेत्र इलेक्ट्रोनों के अनुगमन वेग को इलेक्ट्रॉनों की गतिशीलता कहते हैं।
• इस μeसे सूचित किया जाता है।
• यदि तीव्रता के विद्युत क्षेत्र में इलेक्ट्रॉनों के अनुगमन वेग Vd हो तो
μe = Vd/E
• इलेक्ट्रॉनों की गतिशीलता का मात्रक मीटर2 वोल्ट–1सेकण्ड होता है।
धारा घनत्व तथा अनुगमन वेग में संबंध
माना PQ एक चालक है जिसकी लम्बाई L तथा अनुप्रस्थ काट का क्षेत्रफल A है तो चालक का आयतन = L.A
यदि चालक प्रतिएकांक क्षेत्रफल पर मुक्त इलेक्ट्रोनो की संख्या n हो तो चालक पर कुल मुक्त इलेक्ट्रॉन = nAL
यदि प्रत्येक इलेक्ट्रॉन पर आवेश e हो तो चालक पर कुल आवेश Q = nALe
माना मुक्त इलेक्ट्रोनों का अनुगमन वेग Vd हो तो आवेश को चालक को पार करने में लगा समय (t) = L/Vd
अतः परिपथ में बहने वाली धारा
यह धारा घनत्व तथा अनुगमन वेग के बीच संबंध है।
Current Density & Drift velocity | Relation b/w Drift Velocity and Current Density
प्रश्न :- निम्न में कौन सही है-
[A] धारा अदिश है, और धारा घनत्व सदिश है।
[B] दोनों सदिश हैं।
[C] धारा सदिश है, और धारा घनत्व अदिश है।
[D] दोनों अदिश है।
प्रश्न :- किसी चालक तार में धारा i ऐम्पियर होने पर मुक्त इलेक्ट्रॉनों का अनुगमन वेग V है। यदि इसी धातु के परन्तु दुगनी त्रिज्या के तार में धारा 2i ऐम्पियर हो, तो इलेक्ट्रॉनों का अनुगमन वेग होगा—
[A] V/4
[C] V/2
[B] V
[D] 4 V
प्रश्न :- निम्नलिखित में धारा घनत्व के लिए कौन सही है ?
(A) j = i .A
(B) j = i / A
(C) j = A / i
(D) j = I2 .A
प्रश्न :- निम्नलिखित में गतिशीलता के लिए कौन सही है?
(Α) μ = Vd/E
(B) μ = E/Vd
(C) μ = Vd.E
(D) μ = E2 .Vd
BSEB Board 12th Physics Van-De Graff Generator & Dielectric || वान-डी ग्राफ जनित्र & परावैद्युत
