Mobilidade elétrica

A mobilidade elétrica é a rapidez de deriva que um portador de carga ganha por unidade de campo elétrico: μ equivale a v_d dividido por E, informada em metros quadrados por volt-segundo. Um campo nulo é rejeitado com invalid_input porque a razão é indefinida.

O que é a mobilidade elétrica e quando μ = v_d / E se aplica

No modelo isotérmico, uniforme e de campo baixo mais simples, a relação vetorial é v_d igual a μ vezes E para portadores com carga positiva, e v_d igual a menos μ vezes E quando a carga com sinal é negativa e a mobilidade permanece um escalar positivo. Reordenar as magnitudes escalares dá a identidade de trabalho μ igual a v_d dividido por E, com unidade SI metros quadrados por volt-segundo, idêntica a metros quadrados por newton-segundo vezes coulomb porque um volt é um newton-metro por coulomb.

Contrato de entrada, forma da resposta e por que um campo nulo falha

Valores numéricos e strings numéricas são aceitos; strings com prefixo SI como centímetros por segundo ou quilovolts por metro não são expandidas, então converta para SI antes de chamar. Cada magnitude deve permanecer no máximo em um vezes dez à quinze. Essa falha não é cobrada. Velocidade de deriva nula é lícita e produz mobilidade nula, o resultado honesto quando os portadores não se movem em um campo finito. O sinal é preservado, de modo que sinais opostos de velocidade e campo produzem uma mobilidade negativa em vez de tomar um valor absoluto que esconderia um descompasso de convenção. Envie por POST um corpo JSON com dois números finitos obrigatórios: drift_velocity em metros por segundo e electric_field em volts por metro. Campos ausentes, strings vazias, NaN, Infinity e texto não numérico falham com invalid_input e nomeiam o campo culpado. O campo elétrico deve ser não nulo: um campo que se anula torna μ igual a v_d sobre E indefinido, então o tratador rejeita com invalid_input e uma mensagem de que o campo não pode ser zero. Em caso de sucesso o corpo ecoa as entradas limpas, devolve mobility como valor primário, define unit como m^2/(V·s), reitera a fórmula μ = v_d / E e rotula method como drift_over_field.

Onde a mobilidade elétrica aparece no trabalho real

Laboratórios de semicondutores extraem uma mobilidade de campo baixo a partir de uma deriva medida ou de um traço de tempo de voo e um campo aplicado conhecido, e depois comparam esse número com uma tabela de processo para silício, germânio ou um semicondutor orgânico. Cursos introdutórios de eletricidade pedem que os alunos combinem um item de velocidade de deriva com um item de campo elétrico para ver que a mobilidade, e não a corrente, é a propriedade do material. O irmão que converte uma mobilidade já conhecida entre m²/(V·s) e cm²/(V·s) responde a outra consulta, assim como a calculadora que acha a velocidade de deriva a partir de corrente, densidade de portadores, área e carga. Fixe os exemplos de referência nos testes e você obtém uma mobilidade reproduzível para tarefas, plugins de LMS e workers de borda sem montar um solver de transporte próprio. Eletroquímica e eletroforese citam a mobilidade iônica do mesmo jeito: uma rapidez iônica medida em um campo conhecido é μ igual a v_d sobre E, que então alimenta estimativas de condutividade pelo produto de densidade, carga e mobilidade. Scripts de modelo de dispositivo que já guardam uma rapidez de deriva e um campo de polarização podem chamar este endpoint em vez de rederivar a álgebra em cada caderno. Como a implementação é um motor de análise puro, não há modelo, não há rede de saída e não há relógio; cada chamada API bem-sucedida custa a base publicada de US$ 0,002 por item e a validação falha não consome saldo pré-pago. Reserve esta página para a busca «calculadora de mobilidade elétrica» (calcular μ a partir de v_d e E).