इलेक्ट्रॉनों का अपवाह वेग ________ के सीधे अनुक्रमानुपाती होता है:

अवधारणा:

• इलेक्ट्रॉनों का अपवाह वेग औसत वेग को दर्शाता करता है जिस पर एक विद्युत क्षेत्र के प्रभाव में एक चालक में मुक्त इलेक्ट्रॉनों का बहाव होता है।
• जब किसी चालक पर वोल्टता लगाया जाता है, तो उत्पन्न विद्युत क्षेत्र मुक्त इलेक्ट्रॉनों को गति देता है और वे विद्युत क्षेत्र की दिशा में गति करना प्रारम्भ कर देते हैं।
• हालांकि, चालक में उपस्थित परमाणुओं और अन्य इलेक्ट्रॉनों के साथ टकराव के कारण मुक्त इलेक्ट्रॉन एक स्थिर वेग के साथ नहीं चलते हैं, बल्कि विद्युत क्षेत्र की दिशा में एक छोटे, औसत वेग से चलते हैं। इस औसत वेग को अपवाह वेग कहा जाता है।
• एक चालक में इलेक्ट्रॉनों का अपवाह वेग विभिन्न कारकों पर निर्भर करता है जैसे लागू  वोल्टता, चालक की सामग्री का प्रकार, मुक्त इलेक्ट्रॉनों का घनत्व और तापमान।
• हालांकि, कमरे के तापमान पर एक विशिष्ट धात्विक चालक में, इलेक्ट्रॉनों का अपवाह वेग सामान्य रूप से कुछ मिलीमीटर प्रति सेकंड के क्रम पर होता है, जो प्रकाश की चाल या ध्वनि की चाल की तुलना में काफी धीमा होता है।

इलेक्ट्रॉनों का अपवाह वेग एक चालक में लगाए गए  वोल्टता के सीधे अनुक्रमानुपाती होता है।

विकल्पों में उल्लिखित अन्य कारक, जैसे कि तापमान, चालक की लंबाई और चालक के अनुप्रस्थ काट का क्षेत्रफल, चालक  के प्रतिरोध को प्रभावित कर सकते हैं, परन्तु वे सीधे इलेक्ट्रॉनों के अपवाह वेग को प्रभावित नहीं करते हैं।

अतः, प्रश्न का सही उत्तर (2) है।

Additional Information

इलेक्ट्रॉनों का अपवाह वेग चालक पर अनुप्रयुक्त विद्युत क्षेत्र के सीधे अनुक्रमानुपाती होता है।

इसका तात्पर्य यह है कि जैसे-जैसे विद्युत क्षेत्र की  तीव्रता बढ़ती है, चालक में इलेक्ट्रॉनों का अपवाह वेग भी बढ़ता जाता है। गणितीय रूप से, अपवाह वेग और विद्युत क्षेत्र के बीच संबंध निम्नलिखित समीकरण द्वारा वर्णित है:

vd = μE

जहाँ, vd अपवाह वेग है,

E विद्युत क्षेत्र की तीव्रता  है, और

μ इलेक्ट्रॉन गतिशीलता है, जो एक भौतिक गुण है जो बताता है कि सामग्री के माध्यम से इलेक्ट्रॉन कितनी आसानी से स्थानांतरित हो सकते हैं।

किसी दिए गए विद्युत क्षेत्र की तीव्रता के लिए इलेक्ट्रॉन गतिशीलता जितनी अधिक होगी, अपवाह वेग उतना ही अधिक होगा।