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j的微观计算方法:如何计算△qg?考虑下图,可知M时间内处于高为l 底面积为△S的柱体内的电子可以通过截面。而l="△,v为电荷的漂 移速度,则 △q=n2q1·△S=nv·Mt·△S,其中n为载流子密度,故, n2qv△t·△S A·AS=ng (c)此定义可以推广到一般情况(电荷分布非均匀,速度不必垂直于截面) 此时有:元()=n()()=P(F(F 通过=∫jd3可以计算通过任意曲面的电流(对比电通量,水通 量),可知这样计算出来的电流的确是符合我们最初的定义:单位时间 通过一个给定截面的电荷总量。 1.电流与电流密度是两个不同的物理量:前者是宏观量,后者是微观量(更准确地讲:微 分量)。前者为0并不必然意味着后者为0,因为截面的方向可以与电流密度的方向垂直。 2.这里我们都仅考虑一种载流子的情况(或正或负)。任意情况(体系中即有正电荷,亦有 负电荷)显然同样适用-隐含在电荷密度上。 (2)电流与电荷密度的关系 S与S2包围的体积△V中 Mt时间进入△V中的电量j 的微观计算方法:如何计算 Δq ?考虑下图,可知 Δt 时间内处于高为l 底面积为 ΔS 的柱体内的电子可以通过截面。而 d lvt = Δ , 为电荷的漂 移速度, 则 d v Δ = ⋅Δ = ⋅Δ ⋅Δ q n ql S n qv t S e e d , 其中 为载流子密度, ne 故, e d e d n qv t S j n qv t S Δ ⋅Δ = = Δ ⋅Δ (c) 此定义可以推广到一般情况(电荷分布非均匀,速度不必垂直于截面) 此时有: () () () () () e d ed j r n r qv r r v r = = ρ r r r r r rr r 通过 i jd = ⋅ S ∫ r ur 可以计算通过任意曲面的电流(对比电通量,水通 量), 可知这样计算出来的电流的确是符合我们最初的定义:单位时间 通过一个给定截面的电荷总量。 1.电流与电流密度是两个不同的物理量:前者是宏观量,后者是微观量(更准确地讲:微 分量)。前者为 0 并不必然意味着后者为 0,因为截面的方向可以与电流密度的方向垂直。 2.这里我们都仅考虑一种载流子的情况(或正或负)。任意情况(体系中即有正电荷,亦有 负电荷)显然同样适用 --- 隐含在电荷密度上。 (2)电流与电荷密度的关系 1 S 与 包围的体积 S2 ΔV 中 Δt 时间进入ΔV 中的电量
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