Si los electrones no se mueven en un conductor, ¿qué sucede en el efecto fotovoltaico?

Answer 1

Has malentendido un poco; El movimiento de los electrones está detrás de la forma en que se transmite la energía eléctrica, pero la velocidad con la que viaja cualquier electrón dado es mucho, mucho menor que la velocidad a la que se transmite la energía.

Imagine una tubería con un diámetro interno un poco más grande que, digamos, una pelota de ping-pong, y la tubería se llena de punta a punta con ellas. ¿Qué sucede cuando empujas otra pelota en un extremo? Una pelota sale del otro extremo prácticamente de inmediato, pero la velocidad a la que se ha movido una pelota individual es muy baja. Y esa es una muy buena manera de ver la relación entre los electrones en un conductor (y su movimiento) y qué tan rápido la energía eléctrica puede ser transmitida por su movimiento. Y los electrones excitados por la luz causan exactamente el mismo efecto: los electrones no tienen que moverse rápidamente para que la energía eléctrica (lo que percibimos como “corriente”) se transmita muy rápidamente.

Answer 2

Los electrones en los metales se mueven lentamente (la velocidad de deriva) pero el efecto de golpe de ese movimiento es mucho más rápido. Si una pequeña cantidad de portadores de carga en un circuito se ven obligados a moverse, por cualquier causa, entonces, por repulsión, cargarán los portadores en todo el circuito.

Como la corriente es el movimiento de carga más allá de cierto punto, no importa que los electrones se muevan lentamente, es que todos comienzan a moverse.

Quien te haya dicho que su movimiento no es la forma en que se transporta la corriente no está muy al tanto. Es exactamente como sucede. La corriente está dada por

I = nevA

donde n es la densidad numérica de electrones en el material, e es la carga de electrones, v es la velocidad de deriva y A es el área de la sección transversal del conductor.

Espero que puedas continuar desde allí.

Answer 3

De hecho, los electrones se mueven lentamente. Eso es cierto. Pero no obstante, es en sus movimientos que se transmite la corriente. No porque sean transportados, sino porque su impulso es transportado.

Supongamos que tienes una línea de personas. Tocas el primero en el hombro. Luego toca el siguiente en el hombro, y él el siguiente y así sucesivamente. Nadie se mueve en absoluto. Y, sin embargo, el golpecito en el hombro ondula por la línea.

La electricidad es muy parecida. Empujas el primer electrón. Apenas se mueve, pero empuja el siguiente electrón. Lo que a su vez empuja al siguiente y así sucesivamente. La cadena de empujes viaja mucho más rápido que cualquier electrón.