ઇલેક્ટ્રોનનું ડ્રિફ્ટ અને ડ્રિફ્ટ વેગ સમજાવો. વાહકના આડછેદના ક્ષેત્રફળના સંદર્ભમાં વિદ્યુત પ્રવાહનું સમીકરણ મેળવો.

(N/A) $1$. ઇલેક્ટ્રોનનું ડ્રિફ્ટ: વાહકમાં,મુક્ત ઇલેક્ટ્રોન ઉષ્મીય ઉર્જાને કારણે અસ્તવ્યસ્ત ગતિ કરે છે અને ધન આયનો સાથે અથડાય છે. તેમનો સરેરાશ વેગ શૂન્ય હોય છે. જ્યારે બાહ્ય વિદ્યુતક્ષેત્ર $E$ લાગુ કરવામાં આવે છે,ત્યારે આ ઇલેક્ટ્રોન પર $F = -eE$ બળ લાગે છે,જેના કારણે તેઓ વિદ્યુતક્ષેત્રની વિરુદ્ધ દિશામાં ધીમેથી ડ્રિફ્ટ થાય છે. આ ચોખ્ખી ધીમી ગતિને ડ્રિફ્ટ કહેવામાં આવે છે.
$2$. ડ્રિફ્ટ વેગ $(v_d)$: બાહ્ય વિદ્યુતક્ષેત્રની અસર હેઠળ વાહકમાં મુક્ત ઇલેક્ટ્રોન દ્વારા પ્રાપ્ત થતા સરેરાશ વેગને ડ્રિફ્ટ વેગ કહેવાય છે. જો $\tau$ એ સરેરાશ રિલેક્સેશન સમય હોય,તો $v_d = -\frac{eE\tau}{m}$.
$3$. વિદ્યુત પ્રવાહ $(I)$ નું તારણ: $A$ આડછેદનું ક્ષેત્રફળ અને $L$ લંબાઈ ધરાવતો વાહક ધ્યાનમાં લો. ધારો કે $n$ એ મુક્ત ઇલેક્ટ્રોનની સંખ્યા ઘનતા છે. $A \Delta x$ કદમાં ઇલેક્ટ્રોનની કુલ સંખ્યા $n A \Delta x$ છે. કારણ કે $\Delta x = v_d \Delta t$,તેથી $\Delta t$ સમયમાં આડછેદમાંથી પસાર થતો કુલ વિદ્યુતભાર $\Delta Q = (n A v_d \Delta t) e$ છે. વિદ્યુત પ્રવાહ $I = \frac{\Delta Q}{\Delta t} = n e A v_d$ દ્વારા આપવામાં આવે છે.