¿La velocidad de deriva está relacionada con la lentitud o la solidez de los electrones?

La velocidad de deriva en un conductor se refiere a la velocidad relacionada con el flujo neto de los electrones en la dirección del campo eléctrico (que surge de una fuente de voltaje aplicada). Esta velocidad es bastante lenta. Pero entonces puede pensar por qué cuando activa un interruptor, la bombilla emite luz al instante. Es porque el campo eléctrico viaja a la velocidad de la luz, y los electrones en el punto del cable más cercano a la bombilla se mueven casi instantáneamente debido a este campo eléctrico y comienzan a interactuar con los electrones del filamento de la bombilla.

Quizás se pregunte qué quería decir con “flujo neto”. Los electrones en un conductor también tienen una velocidad intrínseca llamada velocidad de Fermi, que es del orden de 10 ^ 6 m / s. Antes de aplicar un campo eléctrico, los electrones zumban al azar en el conductor al azar debido a la energía de Fermi. Cuando se aplica el campo eléctrico, los electrones, mientras rebotan aleatoriamente a altas velocidades, alcanzan una velocidad neta que los impulsa en la dirección del campo eléctrico, que es la velocidad de deriva.

La ‘señal’ para que los electrones en un cable comiencen a moverse cuando se conecta una batería viaja a una velocidad cercana a la de la luz. Sin embargo, los electrones se mueven relativamente lento. Esta velocidad de deriva puede ser centímetros por segundo.

La corriente se calcula a partir de la velocidad de deriva (v), la densidad de electrones (n), la carga de electrones (e) y el área de la sección transversal del cable (A) usando I = nAev.