Как найти среднюю скорость направленного движения электронов

привет это же легко
Дано: S= 1мм2 = 10-6 м2; I= 1,6А; п = 1028 ;м-3 Т= 20 °С = 293 К.
Найти: υ; υт
Решение.
Заряд, прошедший за время t через поперечное сечение проводника, равен:
q = enV,
V= Stυ.
Тогда q = υtSne.
Здесь υ- скорость направленного движения электронов (скорость дрейфа), n — их концентрация,  е — заряд электрона. Следовательно

 

Тип 24 № 2184

i

Определить среднюю скорость v направленного движения электронов вдоль медного проводника при плотности постоянного тока j = 11А/мм в квадрате , если считать, что на каждый атом меди в металле имеется один свободный электрон. Атомная масса меди A approx 64. Плотность меди rho = 8,9г/см в кубе .

Спрятать решение

Решение.

Плотность постоянного тока j= дробь: числитель: I, знаменатель: S конец дроби . Зависимость силы тока от скорости движения электронов выражается формулой I=ne v S. Концентрация электронов n= дробь: числитель: N, знаменатель: V конец дроби . Так как число электронов проводимости равно числу атомов, то N= дробь: числитель: m, знаменатель: M конец дроби N_A, где масса m=rho V. Объединяя формулы, выражаем среднюю скорость направленного движения электронов:

 v = дробь: числитель: jM, знаменатель: rho N_Ae конец дроби = дробь: числитель: 11 умножить на 10 в степени 6 умножить на 64 умножить на 10 в степени левая круглая скобка минус 3 правая круглая скобка , знаменатель: 8,9 умножить на 10 в кубе умножить на 6,02 умножить на 10 в степени левая круглая скобка 23 правая круглая скобка умножить на 1,6 умножить на 10 в степени левая круглая скобка минус 19 правая круглая скобка конец дроби approx8,2 умножить на 10 в степени левая круглая скобка минус 4 правая круглая скобка м/с .

Ответ: v approx 8,2 умножить на 10 в степени левая круглая скобка минус 4 правая круглая скобка м/с.

Источник: Гольд­фарб Н. И. Сбор­ник во­про­сов и задач по фи­зи­ке, М.: «Высш. школа», 1982 (№ 18.5)

Ответ:

Объяснение:

Дано:

j = 1 А/мм² = 1·10⁶ А/м²

ρ = 8 900 кг/м³ — плотность меди

e = 1,6·10⁻¹⁹ Кл  — модуль заряда электрона

M = 64·10⁻³  кг/моль — молярная масса меди

__________________

v — ?

Средняя скорость направленного движения электронов:

v = j / (e·n₀)

Найдем концентрацию электронов проводимости:

n₀ = N / V

Из соотношения

m / M = N /Nₐ

находим N:

N = m·Nₐ / M

Тогда:

n₀ = N / V = m·Nₐ /(V· M)

Учтем, что m/V=ρ, имеем:

n₀ = N / V = ρ·Nₐ / М

Окончательно:

v = j·M / (e·ρ·Nₐ)

v = 1·10⁶·64·10⁻³ / (1,6·10⁻¹⁹·8900·6,02·10²³) ≈ 75·10⁻⁶ м/с или

v = 0,075 мм/с

Обучайтесь и развивайтесь всесторонне вместе с нами, делитесь знаниями и накопленным опытом, расширяйте границы знаний и ваших умений.

поделиться знаниями или
запомнить страничку

  • Все категории
  • экономические
    43,662
  • гуманитарные
    33,654
  • юридические
    17,917
  • школьный раздел
    611,985
  • разное
    16,906

Популярное на сайте:

Как быстро выучить стихотворение наизусть? Запоминание стихов является стандартным заданием во многих школах. 

Как научится читать по диагонали? Скорость чтения зависит от скорости восприятия каждого отдельного слова в тексте. 

Как быстро и эффективно исправить почерк?  Люди часто предполагают, что каллиграфия и почерк являются синонимами, но это не так.

Как научится говорить грамотно и правильно? Общение на хорошем, уверенном и естественном русском языке является достижимой целью. 

Тут все достаточно просто, если не учитывать хаотического теплового движения электронов.

За интервал времени Δt через поперечное сечение S проводника пройдут все электроны, находившиеся в объеме SvΔt. Число таких электронов равно nSvΔt (n — концентрация электронов). Через сечение проводника за время Δt пройдет заряд Δq=enSvΔt (e — заряд электрона).

В результате имеем

текст при наведении

Количество свободных электронов будет примерно равно количеству атомов в единице объема. Количество атомов в единице объема можно посчитать, разделив плотность на массу одного атома. Массу атома смотрим в таблице или считаем.

Дальше подставляем значения в формулу и получаем результат.

Честно говоря мне лень считать и получать численное значение:) . Тем более, что вопрос звучит КАК рассчитать, т.е. численного ответа можно не писать. Значение будет примерно пара-тройка миллиметров в секунду.

Понравилась статья? Поделить с друзьями:
  • Недопустимые знаки в строке base64 справки бк как исправить ошибку
  • Как составить план лечения зубов
  • Как составить свое личное расписание
  • Как найти шлюху в одноклассниках
  • Как найти свою потенциальную энергию