Movilidad eléctrica
Un portador que deriva a 5 centímetros por segundo en un campo de 100 voltios por metro tiene una movilidad de 0,0005 metros cuadrados por voltio-segundo. Escriba la velocidad de deriva y el campo en unidades SI para obtener la movilidad. Gratis en su navegador.
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Ejemplo resuelto
- Velocidad de arrastre
- 0,05
- Campo eléctrico
- 100
- Movilidad
- 0,0005
En metales, semiconductores, electrólitos y gases ionizados esa razón convierte una velocidad de deriva medida o asignada y una intensidad de campo conocida en una figura de mérito del material, usada en el diseño de dispositivos, el análisis Hall y los problemas de transporte en el aula. Esta calculadora acepta esos dos escalares SI, divide la velocidad de deriva en metros por segundo por el campo eléctrico en voltios por metro y devuelve la movilidad junto con las entradas repetidas y la fórmula de trabajo.
Qué es la movilidad y cuándo basta el cociente
La movilidad eléctrica es el coeficiente de respuesta lineal que vincula la velocidad de deriva media de un portador de carga con el campo eléctrico que lo impulsa. Esa unidad es la misma figura de mérito que las tablas de semiconductores citan para electrones y huecos en silicio, arseniuro de galio o películas orgánicas, y es también la movilidad que aparece en la relación de Einstein que conecta difusión y deriva.
Esta calculadora no consulta una tabla de materiales: evalúa la razón a partir de los dos números que usted ya tiene. Las comprobaciones típicas de aula incluyen una deriva de cinco centímetros por segundo en un campo de cien voltios por metro, que es μ igual a 0.0005 metros cuadrados por voltio-segundo, y un par al estilo del silicio de ciento cuarenta metros por segundo en mil voltios por metro, que es μ igual a 0.14.
La fórmula supone un solo tipo de portador, un campo uniforme y una deriva proporcional a ese campo; la saturación de velocidad a campo alto, las corrientes mixtas de electrones y huecos y las correcciones del factor Hall requieren otro modelo. Como la aritmética es una sola división de flotantes finitos, el resultado es determinista: ni red, ni sorteo aleatorio ni reloj de pared entran en la ruta de cálculo.
Dónde aparece la movilidad eléctrica en el trabajo real
Los laboratorios de semiconductores extraen una movilidad de campo débil a partir de una deriva medida o de un trazado de tiempo de vuelo y un campo aplicado conocido, y luego comparan ese número con una tabla de proceso para silicio, germanio o un semiconductor orgánico. Los cursos introductorios de electricidad piden al alumnado combinar un ítem de velocidad de deriva con un ítem de campo eléctrico para ver que la movilidad, y no la corriente, es la propiedad del material.
Los scripts de modelo de dispositivo que ya almacenan una rapidez de deriva y un campo de polarización pueden llamar a este extremo en lugar de rederivar el álgebra en cada cuaderno. El hermano que convierte una movilidad ya conocida entre m²/(V·s) y cm²/(V·s) responde a otra consulta, igual que la calculadora que halla la velocidad de deriva a partir de corriente, densidad de portadores, área y carga.
Fije los ejemplos de referencia en las pruebas y obtendrá una movilidad reproducible para tareas, complementos de LMS y trabajadores de borde sin montar un solver de transporte propio.
Qué puede hacer con ella
Movilidad de campo débil en semiconductores desde un trazado de tiempo de vuelo
Divida una rapidez de deriva de portadores medida por el campo aplicado para informar μ en m²/(V·s) en un cuaderno de proceso o una ficha de modelo de dispositivo.
Comprobaciones de movilidad iónica y de electroforesis
Convierta una rapidez iónica en un campo de electroforesis conocido en movilidad eléctrica para estimaciones de conductividad e informes de laboratorio.
Preguntas frecuentes
¿Qué unidades espera la calculadora de movilidad eléctrica?
Solo SI: velocidad de deriva en metros por segundo y campo eléctrico en voltios por metro.
¿Es lo mismo que el conversor de unidades de movilidad electrónica?
El conversor hermano cambia una movilidad ya conocida entre m²/(V·s) y cm²/(V·s) y no divide velocidad por campo.
¿Cuánto cuesta la calculadora de movilidad eléctrica?
La herramienta del navegador es gratuita y se ejecuta en local.
¿Cómo obtengo la movilidad a partir de una medida de tiempo de vuelo?
Divida la velocidad de deriva medida de los portadores entre el campo aplicado. Escriba la velocidad en metros por segundo y el campo en voltios por metro, y el resultado sale en metros cuadrados por voltio-segundo para su cuaderno o su ficha de dispositivo.
¿Cuándo deja de valer este cociente sencillo?
Supone un solo tipo de portador, un campo uniforme y una deriva que crece en proporción al campo. Con campos intensos la velocidad se satura, y las corrientes mixtas de electrones y huecos o las correcciones de Hall requieren otro modelo.
Herramientas relacionadas
Para desarrolladores — acceso por API
Todo lo de esta página está disponible por programación. Esta sección es para equipos que quieren integrarlo en sus sistemas; el resto puede usar la herramienta de arriba sin más.
Endpoint de API
¿Prefiere automatizarlo? Un POST autenticado crea la tarea; el resultado llega por webhook o enlace firmado. La misma capacidad también se ejecuta aquí en la web, por email y desde Telegram — y pronto también desde nuestra app.
Llámela desde su stack
curl -X POST https://api.kit.forhosting.com/phys/electrical-mobility \
-H "Authorization: Bearer $KIT_KEY" \
-H "Content-Type: application/json" \
-d '{"drift_velocity":0.05,"electric_field":100}'const res = await fetch("https://api.kit.forhosting.com/phys/electrical-mobility", {
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task_id = res.json()["task_id"]<?php
$res = file_get_contents("https://api.kit.forhosting.com/phys/electrical-mobility", false, stream_context_create([
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"method" => "POST",
"header" => "Authorization: Bearer " . getenv("KIT_KEY") . "\r\nContent-Type: application/json",
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$task = json_decode($res, true);body := bytes.NewBufferString(`{"drift_velocity":0.05,"electric_field":100}`)
req, _ := http.NewRequest("POST", "https://api.kit.forhosting.com/phys/electrical-mobility", body)
req.Header.Set("Authorization", "Bearer "+os.Getenv("KIT_KEY"))
req.Header.Set("Content-Type", "application/json")
res, _ := http.DefaultClient.Do(req)Ejemplo de solicitud
{
"drift_velocity": 0.05,
"electric_field": 100
}Ejemplo de respuesta
{
"task_id": "tsk_a1b2c3d4e5f6a1b2c3d4e5f6",
"type": "phys.electrical_mobility",
"status": "queued",
"_links": {
"result": "/tasks/tsk_…/result"
}
}La API es asíncrona: la llamada devuelve un task_id al instante y el resultado llega por webhook. El polling está limitado a 1 req/s por tarea.
Precio
Precio publicado — sin tokens ni créditos inventados. Una tarea fallida no se cobra.
Errores
| HTTP | Código | Significado |
|---|---|---|
401 | unauthorized | API key ausente o inválida. |
402 | insufficient_balance | El saldo no cubre el precio de la tarea. |
404 | unknown_type | El tipo de tarea no existe. |
429 | rate_limited | Demasiadas peticiones. Use el webhook en vez de sondear. |
Notas técnicas
La movilidad eléctrica es la rapidez de deriva que un portador de carga adquiere por unidad de campo eléctrico: μ equivale a v_d dividido por E, y se informa en metros cuadrados por voltio-segundo. Un campo nulo se rechaza con invalid_input porque la razón no está definida.
Qué es la movilidad eléctrica y cuándo aplica μ = v_d / E
En el modelo isotermo, uniforme y de campo débil más simple, la relación vectorial es v_d igual a μ por E para portadores con carga positiva, y v_d igual a menos μ por E cuando la carga con signo es negativa y la movilidad se mantiene como un escalar positivo. Reordenar las magnitudes escalares da la identidad de trabajo μ igual a v_d dividido por E, con unidad SI metros cuadrados por voltio-segundo, idéntica a metros cuadrados por newton-segundo por culombio porque un voltio es un newton-metro por culombio.
Contrato de entrada, forma de la respuesta y por qué un campo nulo falla
Se admiten valores numéricos y cadenas numéricas; las cadenas con prefijo SI como centímetros por segundo o kilovoltios por metro no se expanden, así que convierta a SI antes de llamar. Cada magnitud debe quedar como máximo en uno por diez a la quince. Ese fallo no se cobra. Una velocidad de deriva nula es lícita y produce movilidad nula, el resultado honesto cuando los portadores no se mueven en un campo finito. Se conserva el signo, de modo que signos opuestos de velocidad y campo producen una movilidad negativa en lugar de tomar un valor absoluto que ocultaría un desajuste de convención. Envíe por POST un cuerpo JSON con dos números finitos obligatorios: drift_velocity en metros por segundo y electric_field en voltios por metro. Los campos ausentes, las cadenas vacías, NaN, Infinity y el texto no numérico fallan con invalid_input y nombran el campo culpable. El campo eléctrico debe ser no nulo: un campo que se anula hace que μ igual a v_d sobre E quede indefinido, así que el manejador lo rechaza con invalid_input y un mensaje de que el campo no puede ser cero. En caso de éxito el cuerpo repite las entradas limpiadas, devuelve mobility como valor primario, fija unit en m^2/(V·s), reafirma la fórmula μ = v_d / E y etiqueta method como drift_over_field.
Dónde aparece la movilidad eléctrica en el trabajo real
La electroquímica y la electroforesis citan la movilidad iónica del mismo modo: una rapidez iónica medida en un campo conocido es μ igual a v_d sobre E, que luego alimenta estimaciones de conductividad mediante el producto de densidad, carga y movilidad. Como la implementación es un motor de análisis puro, no hay modelo, no hay red saliente y no hay reloj; cada llamada API exitosa cuesta la base publicada de $0.002 por ítem y la validación fallida no consume saldo prepago. Reserve esta página para la búsqueda «calculadora de movilidad eléctrica» (calcular μ a partir de v_d y E).
Casos de integración
Ejercicios de transporte en el aula
El alumnado combina un resultado de velocidad de deriva con un campo eléctrico conocido y comprueba que μ = v_d / E coincide con la clave de respuestas sin un desvío de conversión de unidades.
Preguntas técnicas
¿Cómo se calcula la movilidad eléctrica a partir de la velocidad de deriva?
Envíe drift_velocity finito en m/s y electric_field en V/m. La API devuelve μ = v_d / E en m²/(V·s), más las entradas repetidas y la cadena de la fórmula.
¿Qué ocurre si el campo eléctrico es cero?
La tarea falla con invalid_input. La movilidad eléctrica μ = v_d / E no está definida cuando el campo se anula, así que esa petición no se cobra.