Fachhochschule Furtwangen, Prof. Dr.-Ing. M. J. Hamouda 000000 ...

dQ
v*dt
A
v dQ
v
v*dt
t
t+dt
Bild 1-1: Stromdurchflossener Leiter zu den Zeitpunkten t und t+dt.
Wenn N die Dichte und qT die Ladung der stromtragenden Teilchen bedeuten,
dann lässt sich die Ladung dQ folgendermassen angeben.
dQ = dV.N.qT = A.qT.N.v.dt (1.4)
Mit Hilfe der Definition (1.1) kann der Strom I berechnet werden.
I = A.qT.N.v (1.5)
7)) Die elektrische Stromdichte j ist der auf die Flächeneinheit bezogene elektrische
Strom.
j = I/A [1.6]
Die durch bewegte Ladungsträger erzeugte elektrische Stromdichte�j lässt
sich als Produkt der Geschwindigkeit�v, der Teilchendichte N und der Teilchenladung
qT angeben.
�j = qT ∗ N ∗�v (1.7)
8) Nach dem Ohm’schen Gesetz ist die mittlere Teilchengeschwindigkeit �v
(Driftgeschwindigkeit) der elektrischen Feldstärke �E proportional. Die Proportionalitätskonstante
µ stellt die Beweglichkeit der Ladungsträger dar.
�v = µ ∗ �E (bei negativen Ladungen�v = −µ ∗ �E) (1.8)
Das Ohm’sche Gesetz beschreibt eine (durch Stossprozesse) gestörte Bewegung
(Driftbewegung) und steht im Gegensatz zum Newton’schen Gesetz,
bei dem eine ungestörte freie Bewegung vorausgesetzt wird. Nach Newton
ist die Beschleunigung der Feldstärke proportional.
Das Ohm’sche Gesetz gilt bei nicht allzu hoher Feldstärke.
9) Durch Kombination von [1.7] und [1.8] ergibt sich ein linearer Zusammenhang
zwischen der Stromdichte und der Felstärke.
FHF-Hamouda, Analogelektronik, Seite V-8