유동속도,drift_velocity

유동 속도, drift velocity AKA 표류 속도, 표동 속도

표기: $v_d$ 또는 $\vec{u}$

(보통 전자/전하/이온의 유동속도만 다룸.)

전류,electric_current에서 전자,electron/전하,electric_charge의 속도 설명할 때 나옴
전자의 유동속도는 전류와 당연히 밀접한 관련.
특히 자유전자,free_electron

[edit]

Wikipedia en

일단 WpEn:Drift_velocity식을 좀 나열하면

$u$ : drift velocity of electrons
$j$ : 재료,material에 흐르는 전류밀도,current_density
$n$ : charge-carrier number density (charge_carrier 개수밀도,number_density { 개수밀도 number density = 공간에 있는 어떤 물체들의 개수. 부피개수밀도는 부피,volume당 물체 수. n=N/V. from WpKo:개수밀도 })
$q$ : charge on the charge-carrier
$\rho=nq$ : 부피전하밀도,charge_density i.e. 부피전하밀도,volume_charge_density

$u=\frac{j}{nq}$
$j=nqu$
근데 $j,\,u$ 가 사실 벡터이며 $nq$ 에 부피전하밀도를 대입하면
$\vec{J}=\rho \vec{u}$

[edit]

전류밀도(J), 전하밀도와의 관계

전류밀도,current_density = 전하밀도,charge_density · 유동속도인듯 CHK
see 전류밀도#s-1


[edit]

전기장(E), 이동도(μ)와의 관계

전기장,electric_field에 의해 가속되나, 충돌에 의해 무한히 가속되지 않음
$u=\mu E$
$\mu$ : 전자 또는 이온의 이동도,mobility (전자일 경우 전자이동도,electron_mobility)

(가정: 도체,conductor 내 자유전자가 이온,ion과 충돌,collision에 의해 산란,scattering되는 무질서한 브라운_운동,Brownian_motion을 하는 상태)

도체 내 전기장이 $E=0$ 인 경우 평균속도는 0이 되지만,
균일한 전기장하에서 자유전자,free_electron들은 전체적으로 전기장 $E$ 에 비례하는 평균등속운동을 한다.
이때 평균속도 $u$ 는
$u=\mu E$
이며 $\mu$ 는 자유전자의 이동도,mobility라 한다.
도체 내의 자유전자가 가속운동 대신 평균등속운동을 하는 것은 중력장 내에서 빗방울이 자유낙하할 때 공기와의 마찰로 등속운동을 하는 것과 같다.

(회로이론 3판 신윤기 p5)

[edit]

단어 drift

drift의 번역은 유동, 표동, 표류, 드리프트 등으로 표현이 통일되지 않음.

"개별적으로는 빠르고 산만하고 무질서한 듯하나,
평균적으로는 질서있게 완만하게 움직이는 경향" 정도의 뜻. [http]src

KpsE:drift (2023-10-14) 보면 표류, 떠돎(, 유동).

QQQ 유체동역학의 유동(흐름,flow)과 차이?