Вопрос:

К концам медного проводника длиной 300 м приложено напряжение 36 В. Определите среднюю скорость упорядоченного движения электронов в проводнике, если концентрация электронов проводимости в меди 8,5 * 10^28 м^-3, а удельное сопротивление 1,7 * 10^-8 Ом * м.

Фотография

Ответ ассистента

Для решения задачи воспользуемся формулой для плотности тока: $j = n \cdot e \cdot v$, где $j$ — плотность тока, $n$ — концентрация электронов, $e$ — модуль заряда электрона ($1,6 \cdot 10^{-19}$ Кл), $v$ — средняя скорость упорядоченного движения электронов. Также по закону Ома в дифференциальной форме: $j = \frac{E}{\rho}$, где $E$ — напряжённость электрического поля в проводнике, $\rho$ — удельное сопротивление. Напряжённость поля в однородном проводнике: $E = \frac{U}{L}$, где $U$ — напряжение, $L$ — длина проводника. Объединим формулы: $n \cdot e \cdot v = \frac{U}{L \cdot \rho}$ Выразим скорость $v$: $v = \frac{U}{L \cdot \rho \cdot n \cdot e}$ Подставим значения: $v = \frac{36}{300 \cdot 1,7 \cdot 10^{-8} \cdot 8,5 \cdot 10^{28} \cdot 1,6 \cdot 10^{-19}} = \frac{36}{300 \cdot 1,7 \cdot 8,5 \cdot 1,6 \cdot 10^{1}} = \frac{36}{69360} \approx 0,0005188$ м/с Переведём в более удобные единицы: $v \approx 0,52$ мм/с **Ответ: 0,52 мм/с.**

Другие решения

Что ещё задавали пользователи