Теорема Шокли – Рамо - это метод расчета электрического тока, индуцированного зарядом, движущимся вблизи электрода . Он основан на концепции, согласно которой ток, индуцируемый в электроде, вызван мгновенным изменением линий электростатического потока, которые заканчиваются на электроде, а не количеством заряда, получаемого электродом в секунду. Теорема появилась в статье Уильяма Шокли 1938 года «Токи в проводниках, индуцированные движущимся точечным зарядом» [1], а годом позже - в статье Саймона Рамо 1939 года под названием «Токи, индуцированные движением электрона». [2]
Теорема Шокли-Рамо утверждает, что мгновенный ток i, индуцированный на данном электроде из-за движения заряда, определяется выражением:
где
- q - заряд частицы ;
- v - его мгновенная скорость ; а также
- E v - составляющая электрического поля в направлении v в мгновенном положении заряда при следующих условиях: заряд снят, данный электрод поднят до единичного потенциала и все другие проводники заземлены.
Эта теорема нашла применение в самых разных приложениях и областях, включая обнаружение излучения полупроводников [3] и расчеты движения заряда в белках . [4]
Рекомендации
- ^ Шокли, W. (1938). «Токи к проводникам, индуцированные движущимся точечным зарядом». Журнал прикладной физики . 9 (10): 635–636. Bibcode : 1938JAP ..... 9..635S . DOI : 10,1063 / 1,1710367 .
- ^ Рамо, С. (1939). «Токи, вызванные движением электрона». Труды ИРЭ . 27 (9): 584–585. DOI : 10.1109 / JRPROC.1939.228757 . S2CID 51657875 .
- ^ Он, Z (2001). «Обзор теоремы Шокли – Рамо и ее применение в полупроводниковых детекторах гамма-излучения» (PDF) . Ядерные приборы и методы в физических исследованиях Раздел A . 463 (1–2): 250–267. Bibcode : 2001NIMPA.463..250H . DOI : 10.1016 / S0168-9002 (01) 00223-6 .
- ^ Айзенберг, Боб; Ноннер, Вольфганг (2007). «Теорема Шокли-Рамо измеряет изменения конформации ионных каналов и белков». Журнал вычислительной электроники . 6 (1–3): 363–365. DOI : 10.1007 / s10825-006-0130-6 . S2CID 52236338 .
Внешние ссылки
- Дж. Х. Джинс, «Электричество и магнетизм», стр. 160, Кембридж, Лондон, англ. (1927) - Теорема Грина в том виде, в каком Саймон Рамо использовал ее для вывода своей теоремы.
- Введение в детекторы излучения и электронику - лекции Хельмута Шпилера, в которых кратко обсуждается теорема Рамо.