電荷遷移率,是表示電場(chǎng)與電勢(shì)能的一種量。
人們一般只重視兩個(gè)效應(yīng),即電場(chǎng)力效應(yīng)和靜電場(chǎng)的環(huán)流效應(yīng)。電荷遷移率E=fV/qp=E- Vq。
1、遷移率:指物體在電場(chǎng)中從某點(diǎn)移到另一點(diǎn)所作的功,或物體從一個(gè)狀態(tài)到另一個(gè)狀態(tài)所作的功。
電場(chǎng)強(qiáng)度E,方向豎直向下,單位是安培。電荷遷移率f(E)=Vq/E其中f(E)為電荷在電場(chǎng)中的遷移率,單位是c。 q為帶電量,單位是c/kg。在勻強(qiáng)電場(chǎng)中,電荷的遷移率是常數(shù)。它是一個(gè)標(biāo)量。在電勢(shì)差不變時(shí),電場(chǎng)強(qiáng)度與電荷量成正比,而與它們的相對(duì)位置無(wú)關(guān)。即使電場(chǎng)中有多余電荷,但電荷之間相互作用力的總和保持不變,電荷仍可按電場(chǎng)方向在電場(chǎng)中移動(dòng)。這就是說(shuō),電荷具有電性質(zhì);
安培定律表明,電荷在電場(chǎng)中移動(dòng)時(shí),電荷量跟電場(chǎng)強(qiáng)度成正比,跟電荷的電量q成反比。例如,在勻強(qiáng)電場(chǎng)中,移動(dòng)1C的電荷,電場(chǎng)力所做的功是1×10^2J;在電勢(shì)差為零的點(diǎn)
上移動(dòng)1C電荷所作的功是1×10^1J;在電勢(shì)差為E的點(diǎn)上移動(dòng)1C電荷所作的功是1×10^2J。由此可見(jiàn),在電場(chǎng)中電量q是一個(gè)確定的值,稱為“量子”,故電荷在電場(chǎng)中的移動(dòng)也是確定的,稱為“定向運(yùn)動(dòng)”。因此,在勻強(qiáng)電場(chǎng)中,電量q是一個(gè)不變的值,稱為“電荷”。電荷的移動(dòng)實(shí)際上是離開(kāi)電場(chǎng)區(qū)域,進(jìn)入等勢(shì)面,然后又從等勢(shì)面回到電場(chǎng)中。
關(guān)于遷移率的方程式,還有其他形式。如電容器充電時(shí),可得到一個(gè)速度為u的電荷經(jīng)過(guò)某距離的電場(chǎng)的電量q,即q=u/t;當(dāng)電荷在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí),又可將q看作電荷速度u的函數(shù)。以上各式中t是電場(chǎng)強(qiáng)度,它等于E,方向豎直向下,是絕對(duì)量。表達(dá)式q=u/t這一式子稱為電荷在電場(chǎng)中的電量,叫做電荷的電量。例如,在E=0, t=0時(shí),若表示電荷在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)電量q的表達(dá)式為q=v/t,則在電場(chǎng)中電量q與電荷量p成正比,而與它們的相對(duì)位置無(wú)關(guān)。
安培定律表明,電荷在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)實(shí)際上是定向運(yùn)動(dòng),與時(shí)間無(wú)關(guān),即與速度無(wú)關(guān)。
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