Net Current from Mixed Carriers
Positive und negative Träger durchqueren denselben Querschnitt gleichzeitig, wie es in einem Elektrolyten oder einem ionisierten Gas geschieht. Bei jedem negativen Träger werden sowohl Vorzeichen als auch Richtung umgekehrt, bevor er addiert wird — der Schritt, den die meisten Lernenden auslassen — und danach werden die Beiträge einfach aufsummiert.
So benutzt du diese Simulation
- Wählen Sie entgegengesetzte Ladungen, entgegengesetzte Richtungen, um die Beiträge sich verstärken zu sehen
- Wählen Sie entgegengesetzte Ladungen, gleiche Richtung, um sie sich aufheben zu sehen
- Wählen Sie die Fälle gleicher Ladungen, um alle vier Kombinationen zu vervollständigen
- Lesen Sie die laufende Summe am Querschnitt ab, während jeder Träger ihn durchquert
Worauf du achten solltest
- Entgegengesetzte Ladungen in entgegengesetzten Richtungen ergeben den größten Gesamtstrom, nicht null
- Entgegengesetzte Ladungen in gleicher Richtung heben sich teilweise oder vollständig auf
- Vorzeichen und Richtung eines Trägers gemeinsam umzukehren lässt seinen Beitrag unverändert
- Der Gesamtstrom kann null sein, während Träger den Querschnitt noch in beide Richtungen durchqueren
- Die gewählte positive Richtung legt nur das Vorzeichen des Ergebnisses fest, nie seinen Betrag
Die Physik dahinter
Der Strom ist eine vorzeichenbehaftete Größe durch einen gewählten Querschnitt, also muss zuerst eine positive Richtung festgelegt werden. Ein positiver Träger, der ihn in dieser Richtung durchquert, liefert +Q/t; ein negativer Träger in derselben Richtung liefert −Q/t, was einem positiven Träger in der Gegenrichtung entspricht. Umkehren des Vorzeichens und Umkehren der Richtung heben einander auf — deshalb addieren sich negative Träger in der einen und positive in der anderen Richtung, statt sich aufzuheben. Der Gesamtstrom ist die algebraische Summe dieser vorzeichenbehafteten Beiträge.