Mobilité électrique
Un porteur qui dérive à 5 centimètres par seconde dans un champ de 100 volts par mètre a une mobilité de 0,0005 mètre carré par volt-seconde. Saisissez la vitesse de dérive et le champ en unités SI pour obtenir la mobilité. Gratuit dans votre navigateur.
- Gratuit
- Fonctionne dans votre navigateur
- Sans inscription
- Vos données restent sur votre appareil
Lancer gratuitement
Exemple résolu
- Vitesse de dérive
- 0,05
- Champ électrique
- 100
- Mobilité
- 0,0005
Dans les métaux, les semi-conducteurs, les électrolytes et les gaz ionisés, ce rapport transforme une vitesse de dérive mesurée ou assignée et une intensité de champ connue en une figure de mérite du matériau, utilisée en conception de dispositifs, analyse Hall et problèmes de transport en classe. Ce calculateur accepte ces deux scalaires SI, divise la vitesse de dérive en mètres par seconde par le champ électrique en volts par mètre, et renvoie la mobilité avec les entrées reprises et la formule de travail.
La mobilité, et quand le simple rapport suffit
La mobilité électrique est le coefficient de réponse linéaire qui relie la vitesse de dérive moyenne d'un porteur de charge au champ électrique qui le pousse. Cette unité est la même figure de mérite que les tables de semi-conducteurs citent pour électrons et trous dans le silicium, l'arséniure de gallium ou les films organiques, et c'est aussi la mobilité qui apparaît dans la relation d'Einstein reliant diffusion et dérive.
Ce calculateur ne consulte pas une table de matériaux : il évalue le rapport à partir des deux nombres que vous avez déjà. Les contrôles de classe typiques comprennent une dérive de cinq centimètres par seconde dans un champ de cent volts par mètre, soit μ égal à 0.0005 mètres carrés par volt-seconde, et une paire de type silicium de cent quarante mètres par seconde dans mille volts par mètre, soit μ égal à 0.14.
La formule suppose un seul type de porteur, un champ uniforme et une dérive proportionnelle à ce champ ; la saturation de vitesse à champ élevé, les courants mixtes électrons-trous et les corrections du facteur Hall exigent un autre modèle. Comme l'arithmétique est une seule division de flottants finis, le résultat est déterministe : ni réseau, ni tirage aléatoire, ni horloge murale n'entrent dans le chemin de calcul.
Où la mobilité électrique apparaît dans le travail réel
Les laboratoires de semi-conducteurs extraient une mobilité de champ faible à partir d'une dérive mesurée ou d'une trace de temps de vol et d'un champ appliqué connu, puis comparent ce nombre à une table de procédé pour le silicium, le germanium ou un semi-conducteur organique. Les cours d'électricité d'introduction demandent aux étudiants de combiner un item de vitesse de dérive avec un item de champ électrique afin de voir que la mobilité, et non le courant, est la propriété du matériau.
Les scripts de modèle de dispositif qui stockent déjà une vitesse de dérive et un champ de polarisation peuvent appeler ce point de terminaison au lieu de redériver l'algèbre dans chaque cahier. Le frère qui convertit une mobilité déjà connue entre m²/(V·s) et cm²/(V·s) répond à une autre requête, tout comme le calculateur qui trouve la vitesse de dérive à partir du courant, de la densité de porteurs, de l'aire et de la charge.
Fixez les exemples de référence dans les tests et vous obtenez une mobilité reproductible pour devoirs, greffons LMS et workers de bord sans dresser un solveur de transport à vous.
Cas d’usage
Mobilité de champ faible d'un semi-conducteur depuis une trace de temps de vol
Divisez une vitesse de dérive de porteurs mesurée par le champ appliqué pour rapporter μ en m²/(V·s) dans un cahier de procédé ou une fiche de modèle de dispositif.
Contrôles de mobilité ionique et d'électrophorèse
Convertissez une vitesse ionique dans un champ d'électrophorèse connu en mobilité électrique pour des estimations de conductivité et des rapports de laboratoire.
Questions fréquentes
Quelles unités le calculateur de mobilité électrique attend-il ?
SI seulement : vitesse de dérive en mètres par seconde et champ électrique en volts par mètre.
Est-ce le même outil que le convertisseur d'unités de mobilité électronique ?
Le convertisseur frère change une mobilité déjà connue entre m²/(V·s) et cm²/(V·s) et ne divise pas la vitesse par le champ.
Combien coûte le calculateur de mobilité électrique ?
L'outil du navigateur est gratuit et s'exécute en local.
Comment obtenir la mobilité à partir d'une mesure de temps de vol ?
Divisez la vitesse de dérive mesurée des porteurs par le champ appliqué. Saisissez la vitesse en mètres par seconde et le champ en volts par mètre : le résultat sort en mètres carrés par volt-seconde, prêt pour votre cahier ou votre fiche composant.
Quand ce simple rapport cesse-t-il d'être valable ?
Il suppose un seul type de porteur, un champ uniforme et une dérive proportionnelle au champ. Sous champ intense la vitesse sature, et les courants mixtes d'électrons et de trous ou les corrections de Hall demandent un autre modèle.
Outils associés
Pour les développeurs — accès API
Tout sur cette page est disponible par programmation. Cette section s'adresse aux équipes qui veulent l'intégrer à leurs systèmes ; les autres peuvent simplement utiliser l'outil ci-dessus.
Endpoint
Authentification par jeton Bearer : un seul POST met la tâche en file d’attente, et le résultat vous parvient par webhook ou lien signé.
Appeler depuis votre 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", {
method: "POST",
headers: {
"Authorization": `Bearer ${process.env.KIT_KEY}`,
"Content-Type": "application/json"
},
body: JSON.stringify({
"drift_velocity": 0.05,
"electric_field": 100
})
});
const { task_id } = await res.json();import os, requests
res = requests.post(
"https://api.kit.forhosting.com/phys/electrical-mobility",
headers={"Authorization": f"Bearer {os.environ['KIT_KEY']}"},
json={
"drift_velocity": 0.05,
"electric_field": 100
},
)
task_id = res.json()["task_id"]<?php
$res = file_get_contents("https://api.kit.forhosting.com/phys/electrical-mobility", false, stream_context_create([
"http" => [
"method" => "POST",
"header" => "Authorization: Bearer " . getenv("KIT_KEY") . "\r\nContent-Type: application/json",
"content" => '{"drift_velocity":0.05,"electric_field":100}',
],
]));
$task = json_decode($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)Exemple de requête
{
"drift_velocity": 0.05,
"electric_field": 100
}Exemple de réponse
{
"task_id": "tsk_a1b2c3d4e5f6a1b2c3d4e5f6",
"type": "phys.electrical_mobility",
"status": "queued",
"_links": {
"result": "/tasks/tsk_…/result"
}
}L’API est asynchrone : chaque appel renvoie un task_id immédiatement, puis vous interrogez l’état à raison d’une requête par seconde.
Tarifs
Le prix est publié, sans tokens ni crédits. Une tâche qui échoue n’est pas facturée.
Erreurs
| HTTP | Code | Signification |
|---|---|---|
401 | unauthorized | Clé API absente ou invalide : vérifiez l’en-tête Authorization. |
402 | insufficient_balance | Solde insuffisant : rechargez votre compte pour lancer cette tâche. |
404 | unknown_type | Type de tâche inconnu : vérifiez le champ type de votre requête. |
429 | rate_limited | Trop de requêtes : ralentissez la cadence, puis réessayez. |
Notes techniques
La mobilité électrique est la vitesse de dérive qu'un porteur de charge gagne par unité de champ électrique : μ égale v_d divisé par E, rapportée en mètres carrés par volt-seconde. Un champ nul est rejeté avec invalid_input car le rapport n'est pas défini.
Ce qu'est la mobilité électrique et quand μ = v_d / E s'applique
Dans le modèle isotherme, uniforme et de champ faible le plus simple, la relation vectorielle est v_d égal à μ fois E pour des porteurs de charge positive, et v_d égal à moins μ fois E lorsque la charge signée est négative et que la mobilité reste un scalaire positif. Réarranger les magnitudes scalaires donne l'identité de travail μ égal à v_d divisé par E, avec l'unité SI mètres carrés par volt-seconde, identique à mètres carrés par newton-seconde fois coulomb parce qu'un volt est un newton-mètre par coulomb.
Contrat d'entrée, forme de la réponse et pourquoi un champ nul échoue
Les valeurs numériques et les chaînes numériques sont toutes deux acceptées ; les chaînes à préfixe SI telles que centimètres par seconde ou kilovolts par mètre ne sont pas développées, donc convertissez vers le SI avant d'appeler. Chaque magnitude doit rester au plus à un fois dix à la quinze. Cet échec n'est pas facturé. Une vitesse de dérive nulle est licite et produit une mobilité nulle, le résultat honnête lorsque les porteurs ne se déplacent pas dans un champ fini. Le signe est conservé, de sorte que des signes opposés de vitesse et de champ produisent une mobilité négative plutôt que de prendre une valeur absolue qui masquerait un décalage de convention. Envoyez par POST un corps JSON avec deux nombres finis obligatoires : drift_velocity en mètres par seconde et electric_field en volts par mètre. Champs manquants, chaînes vides, NaN, Infinity et texte non numérique échouent avec invalid_input et nomment le champ fautif. Le champ électrique doit être non nul : un champ qui s'annule rend μ égal à v_d sur E indéfini, donc le gestionnaire le rejette avec invalid_input et un message indiquant que le champ ne peut pas être zéro. En cas de succès le corps reprend les entrées nettoyées, renvoie mobility comme valeur primaire, fixe unit à m^2/(V·s), réaffirme la formule μ = v_d / E et étiquette method comme drift_over_field.
Où la mobilité électrique apparaît dans le travail réel
L'électrochimie et l'électrophorèse citent la mobilité ionique de la même façon : une vitesse ionique mesurée dans un champ connu est μ égal à v_d sur E, qui alimente ensuite des estimations de conductivité par le produit de densité, charge et mobilité. Comme l'implémentation est un moteur d'analyse pur, il n'y a ni modèle, ni réseau sortant, ni horloge ; chaque appel API réussi coûte la base publiée de $0.002 par élément et une validation échouée ne consomme pas le solde prépayé. Réservez cette page à la recherche « calculateur de mobilité électrique » (calculer μ à partir de v_d et E).
Cas d'intégration
Exercices de transport en classe
Les étudiants combinent un résultat de vitesse de dérive avec un champ électrique connu et vérifient que μ = v_d / E coïncide avec le corrigé sans détour de conversion d'unités.
Questions techniques
Comment calcule-t-on la mobilité électrique à partir de la vitesse de dérive ?
Envoyez drift_velocity fini en m/s et electric_field en V/m. L'API renvoie μ = v_d / E en m²/(V·s), plus les entrées reprises et la chaîne de formule.
Que se passe-t-il si le champ électrique est zéro ?
La tâche échoue avec invalid_input. La mobilité électrique μ = v_d / E n'est pas définie lorsque le champ s'annule, donc cette requête n'est pas facturée.