Кінетична індуктивність

Кінетична індуктивність — це фізичний параметр, що характеризує інерцію руху носіїв заряду під впливом зовнішнього електричного поля. Ця індуктивність пов'язана з кінетичною енергією зарядів виразом:

$F_{k}=\int n{\frac {mv^{2}}{2}}dV={\frac {L_{K}I^{2}}{2}}$,

де інтеграл береться по об'єму провідника, n, m, v — концентрація, маса і швидкість носіїв струму, I — повний струм у провіднику.

Як правило, кінетичною індуктивністю можна знехтувати через малість кінетичної енергії електронів у порівнянні з електромагнітною енергією. Однак на оптичних частотах і для надпровідників це вже не так. Наприклад, для досить тонких надпровідних дротів і наноантен кінетична індуктивність може давати помітний або навіть визначальний внесок у загальну індуктивність .

Провідники і надпровідники

Кінетичну індуктивність дроту можна отримати з виразу:

$({\frac {1}{2}})(mv^{2})(n_{s}lA)={\frac {1}{2}}L_{K}I^{2}$,

а саме:

$L_{K}={\frac {ml}{n_{s}e^{2}A}}$ ,

де A і l — площа перетину дроту і його довжина, n_s — концентрація зарядів (електронів), m і e — маса і заряд електрона.

Кінетичну індуктивність надпровідника можна отримати з урахуванням того, що носіями заряду в цьому випадку є куперівські пари з величиною заряда $q=2e$. Тому для надпровідників кінетична індуктивність визначається виразом:

$L_{K}={\frac {ml}{2n_{s}e^{2}A}}$.

Див. також

• Індуктивність
• Надпровідність

Література

• Champlin, K. S., Armstrong D. B., Gunderson P. D. Инерция носителя заряда в полупроводниках // Proceedings of the IEEE. — 1964. — Vol. 52. — P. 677—685. — DOI:10.1109/PROC.1964.3049.