|
|
|
@ -19,11 +19,42 @@ positifs et des ions négatifs*. |
|
|
|
* Dans les **conducteurs gazeux (plasma)**, les porteurs de charges sont des *électrons et |
|
|
|
des ions positifs*. |
|
|
|
|
|
|
|
## Qu'est-ce que vitesse de dérive et mobilité dans les conducteurs solides ? |
|
|
|
|
|
|
|
$`\vec{v}`$ est modifiée à chaque instant par l'accélération $`\vec{a}=\dfrac{q\cdot\vec{E}}{m}`$ |
|
|
|
dans les plasmas (peu denses?), et $`\vec{v}=\mu\cdot\vec{E}=\vec{v_d}`$ dans les conducteurs. |
|
|
|
### Vitesse de dérive dans un conducteur solide |
|
|
|
|
|
|
|
Remarque : au niveau 4, cela va vers les semi-conducteurs, puis les phénomènes de transport. |
|
|
|
* Dans un **plasma peu dense**, chaque *particule libre* de charge $`q`$ et de masse $`m`$ |
|
|
|
au repos est relativement libre de se déplacer. Sous l'effet de la force électrique $`\overrightarrow{F_E}=q \cdot \overrightarrow{E}`$, |
|
|
|
elle est accélérée $`\overrightarrow{a}=\overrightarrow{F_E}/m`$, et sa *vitesse augmente |
|
|
|
constamment* et peut atteindre des vitesses relativistes. |
|
|
|
|
|
|
|
* Dans un matériau dense comme un **conducteur solide**, au cours de sa trajectoire |
|
|
|
chaque *particule libre* de charge $`q`$ subit *pleins de "chocs"* (expression classique) |
|
|
|
avec notamment les atomes du réseau matériel, qui *relaxent sa quantité de mouvement |
|
|
|
et son énergie cinétique*.<br><br> |
|
|
|
|
|
|
|
$`\Longrightarrow`$ *mouvement désordonné sans direction privilégiée*, donc qui |
|
|
|
n'*induit pas de courant électrique* à travers une surface : c'est le **mouvement |
|
|
|
d'agitation thermique**.<br><br> |
|
|
|
|
|
|
|
$`\Longrightarrow`$ à ce mouvement d'agitation thermique se superpose un *lent |
|
|
|
mouvement de dérive en direction du champ électrique* (matériaux isotropes) qui |
|
|
|
réaccélère la particule entre deux chocs : c'est un **mouvement de dérive**. |
|
|
|
|
|
|
|
* Dans un volume mésoscopique de matériau conducteur et dans une description classique |
|
|
|
des forces moyennes qui agissent sur les particules libres chargées au sein de ce |
|
|
|
volume, les **chocs** agissent comme une *force de frottement **$`\overrightarrow{F_{frot}}`$** |
|
|
|
qui s'oppose à la force électrique \overrightarrow{F_E}*. |
|
|
|
|
|
|
|
* Lorsque ces deux forces sont égales en modules et de sens opposés *$`(\;\overrightarrow{F_{frot}}=-\overrightarrow{F_E}\;)`$* |
|
|
|
, la *force résultante s'annule*, donc l'accélération moyenne s'annule et la population |
|
|
|
de particules chargées libres d'un même type se déplacent globalement d'un vecteur |
|
|
|
vitesse appelé **vecteur vitesse de dérive $`\overrightarrow{v_{d}}`$**.<br><br> |
|
|
|
|
|
|
|
$`\Longrightarrow`$ de vitesse moyenne faible, mais de direction stable, le **mouvement |
|
|
|
de dérive** induit un *courant électrique dans le matériau*. |
|
|
|
|
|
|
|
<!--Remarque : au niveau 4, cela va vers les semi-conducteurs, puis les phénomènes de transport.--> |
|
|
|
|
|
|
|
<!--images individuelles du gif 1-2 |
|
|
|
 |
|
|
|
|
