इलेक्ट्रॉनों की निम्नलिखित में से कौन-सी विशेषता किसी चालक में धारा का निर्धारण करती है?

संकल्पना:

अपवाह वेग: विद्युत क्षेत्र के प्रभाव में इलेक्ट्रॉनों द्वारा प्राप्त औसत वेग को अपवाह वेग कहते हैं। चालक में मुक्त इलेक्ट्रॉन सदैव एकसमान यादृच्छिक गति में होते हैं।
→ जब चालक को बैटरी से जोड़ा जाता है, तो एक विद्युत क्षेत्र उत्पन्न होता है।
→ जब इन मुक्त इलेक्ट्रॉनों को एक विद्युत क्षेत्र के अधीन किया जाता है, तो वे यादृच्छिक गति को बनाए रखते हुए, लागू विद्युत क्षेत्र की दिशा में धीरे-धीरे अपवाह करते हैं।
→ इस बिंदु पर इलेक्ट्रॉनों के परिणामी वेग को उसका अपवाह वेग कहते हैं।
एक चालक में इलेक्ट्रॉन का अपवाह वेग (v) इस प्रकार दिया जाता है:
\(v=\frac{I}{nAq}\)

जहाँ I चालक से प्रवाहित होने वाली धारा है, A चालक के अनुप्रस्थ काट का क्षेत्रफल है, q इलेक्ट्रॉनों का आवेश है और n इलेक्ट्रॉनों की संख्या है।

व्याख्या:

एक चालक में इलेक्ट्रॉन का अपवाह वेग (v) इस प्रकार द्वारा दिया जाता है?:
\(v=\frac{I}{nAq}\)

जहाँ I चालक से प्रवाहित होने वाली धारा है, A चालक के अनुप्रस्थ काट का क्षेत्रफल है, q इलेक्ट्रॉनों का आवेश है और n इलेक्ट्रॉनों की संख्या है।

इस प्रकार, चालाक में धारा को निम्न द्वारा दिया जाता है:

I = nAqv

समीकरणों से यह स्पष्ट है कि किसी चालक में धारा के लिए केवल अपवाह वेग ही उत्तरदायी है।

अत: विकल्प (1) सही उत्तर है।