Velocidad de deriva:
* Definición: La velocidad de deriva es la velocidad promedio de los electrones libres en un conductor debido a un campo eléctrico aplicado. Es un movimiento lento y dirigido superpuesto en el movimiento térmico aleatorio de los electrones.
* Fórmula: v_d =(i / (naq)) donde:
* v_d =velocidad de deriva
* I =actual
* n =densidad numérica de electrones libres (electrones por unidad de volumen)
* A =área transversal del cable
* q =carga de un electrón
Efectos de la longitud y la temperatura:
1. Longitud decreciente:
* Efecto directo: La disminución de la longitud del cable no afecta directamente la velocidad de deriva . La fórmula para la velocidad de deriva no contiene la longitud del cable.
* Efecto indirecto: Un cable más corto generalmente tendrá una resistencia menor (Suponiendo un área y material de sección transversal constante). Una resistencia más baja significa una corriente más alta para el mismo voltaje aplicado (Ley de Ohm:V =IR). Esto aumentó la corriente conducirá a una velocidad de deriva más alta (Como se ve en la fórmula de velocidad de deriva).
2. Temperatura decreciente:
* Efecto sobre la resistencia: En la mayoría de los metales, la disminución de la temperatura reduce la resistencia . Esto se debe a que disminuyen las vibraciones térmicas de los átomos, lo que lleva a menos colisiones con electrones.
* Efecto sobre la velocidad de deriva: A medida que disminuye la resistencia, la corriente aumenta para el mismo voltaje. Esto aumentó la corriente conduce a una velocidad de deriva más alta (ver la fórmula).
* Otros factores: El efecto de la temperatura sobre la velocidad de deriva es complejo y depende del material específico. Algunos materiales tienen una relación no lineal entre la temperatura y la resistencia.
Puntos clave:
* La velocidad de deriva se ve afectada principalmente por la corriente, la densidad de electrones, el área de la sección transversal y la carga de un electrón.
* Cambiar la longitud del cable afecta indirectamente la velocidad de la deriva a través de su impacto en la resistencia y la corriente.
* La temperatura decreciente generalmente conduce a un aumento en la velocidad de deriva debido a una menor resistencia y mayor corriente.
Ejemplo:
Imagine un cable con cierta longitud y temperatura. Si cortamos el cable por la mitad, la resistencia disminuirá. Si aplicamos el mismo voltaje, la corriente aumentará. Este aumento de la corriente dará como resultado una mayor velocidad de deriva de los electrones.
En conclusión: Si bien la longitud en sí misma no afecta directamente la velocidad de deriva, influye en la resistencia, lo que a su vez afecta la corriente y, en última instancia, la velocidad de deriva. La disminución de la temperatura generalmente conduce a una mayor velocidad de deriva debido a una menor resistencia.
