Formel: Drude-Modell
$$\class{red}{j} ~=~ \frac{n \, e^2 \, \tau}{m_{\text e}} \, E$$
$$\class{red}{j} ~=~ \frac{n \, e^2 \, \tau}{m_{\text e}} \, E$$
$$E ~=~ \frac{m_{\text e}}{ n \, e^2 \, \tau } \, \class{red}{j}$$
$$\tau ~=~ \frac{ m_{\text e} }{ n\,e^2 } \, \frac{\class{red}{j}}{E}$$
$$n ~=~ \frac{ m_{\text e} }{ \tau \, e^2 } \, \frac{\class{red}{j}}{E}$$
$$m_{\text e} ~=~ n\,\tau \, e^2 \, \frac{E}{\class{red}{j}}$$
Elektrische Stromdichte
$$ \class{red}{\boldsymbol j} $$ Einheit $$ \frac{ \mathrm A }{ \mathrm{m}^2 } $$
Elektrische Stromdichte gibt den Strom an, der eine Querschnittsfläche passiert.
Elektrisches Feld (E-Feld)
$$ \class{purple}{\boldsymbol E} $$ Einheit $$ \frac{\mathrm{V}}{\mathrm{m}} = \frac{\mathrm{N}}{\mathrm{C}} = \frac{\mathrm{kg} \, \mathrm{m}}{\mathrm{A} \, \mathrm{s}^3} $$
Angelegtes externes elektrisches Feld, das eine Stromdichte \(j\) verursacht. Mit steigendem E-Feld steigt auch die Stromdichte.
Stoßzeit
$$ \tau $$ Einheit $$ \mathrm{s} $$
Stoßzeit ist die Zeit, die zwischen zwei Stößen vergeht. Während dieser Zeit wird das Elektron stoßfrei durch das elektrische Feld auf die Driftgeschwindigkeit beschleunigt.
Elektronendichte
$$ n $$ Einheit $$ \frac{1}{\mathrm{m}^3} $$
Elektronendichte gibt die Elektronenanzahl pro Volumen an.
Masse
$$ m_{\text e} $$ Einheit $$ \mathrm{kg} $$
Masse des Elektrons. Die Ruhemasse des Elektrons ist: \( m ~\approx~ 9.109 \,\cdot\, 10^{-31} \, \text{kg} \).
Elementarladung
$$ e $$ Einheit $$ \mathrm{C} = \mathrm{As} $$Die Elementarladung ist eine Naturkonstante und ist die kleinste, frei existierende elektrische Ladung in unserem Universum. Sie hat den exakten Wert:
$$ e ~=~ 1.602 \, 176 \, 634 ~\cdot~ 10^{-19} \, \mathrm{C} $$