電流とは
電流とは、物質を通じての電荷の流れのことを指します。これは、回路内のある点を通過する電荷の流れる速さの割合です。電荷の流れは通常、負の電荷を持つ電子によって運ばれます。電流のSI単位は、秒あたりのクーロン、またはアンペア(A)です。これはSI基本単位です:
1アンペア = 1A = 1秒あたりのクーロン = 1 C/s
ドリフト速度と電子の移動度
ドリフト速度と電子の移動度は、電気や導体の研究における2つの関連する概念ですが、物質内の電荷担体、例えば電子の振る舞いの異なる側面を指します。
ドリフト速度は、電場の影響下で導体を通過する電荷担体、例えば電子の平均速度を指します。この速度は、電荷担体の密度、導体の断面積、および電場の強さなどの要因によって影響を受けます。ドリフト速度は通常、導体の原子との間の頻繁な衝突のため、数ミリメートル/秒のオーダーで非常に遅いです。
一方、電子の移動度は、電場の影響下で物質を通じて電子がどれだけ容易に移動できるかの尺度です。これは、電子のドリフト速度を電場の強さに対する比率として定義されます。つまり、電子の移動度は、導体の原子との衝突によるその運動への抵抗を考慮して、電子がどれだけ効率的に物質を通じて移動できるかの尺度です。電子の移動度の単位は、メートル二乗毎ボルト秒(m2/Vs)です。
ドリフト速度と電子の移動度は関連していますが、交換可能なものではありません。ドリフト速度は、導体内の電荷担体の運動を記述する物理量ですが、電子の移動度は、電場の影響下で特定の物質を通じて電子がどれだけ容易に移動できるかを特徴づける材料特性です。