1. Какое количество электронов, проходящих через поперечное сечение проводника за время 0,1 с, соответствует силе

1. Какое количество электронов, проходящих через поперечное сечение проводника за время 0,1 с, соответствует силе электрического тока 64 мА? Значение элементарного заряда равно 1,6⋅10-19 Кл.

2. Найдите скорость движения свободных электронов в алюминиевом проводе с силой тока 50 А. Примите концентрацию электронов проводимости в алюминии равной 5*1028 м3. Значение элементарного заряда равно 1,6⋅10-19 Кл. Площадь поперечного сечения провода равна 10 мм2. Ответ выразите в мм/с и округлите до сотых долей.

3. Какое максимальное напряжение можно подать на концы медного провода длиной 1,5 км?
Mihaylovich

Mihaylovich

Для решения задачи нам потребуется использовать формулу, связывающую ток и количество зарядов: \(I = \frac{\Delta Q}{\Delta t}\). Здесь \(I\) - сила электрического тока, \(\Delta Q\) - изменение количества зарядов, \(\Delta t\) - изменение времени.

1. Для определения количества зарядов, проходящих через проводник за время 0,1 с при известной силе тока, воспользуемся формулой: \(\Delta Q = I \cdot \Delta t\). Подставим значения: \(I = 64 \, \text{мА} = 64 \cdot 10^{-3} \, \text{А}\), \(\Delta t = 0,1 \, \text{с}\). Выразим количество зарядов: \(\Delta Q = 64 \cdot 10^{-3} \cdot 0,1 = 6,4 \cdot 10^{-3} \, \text{Кл}\).

2. Для определения скорости движения свободных электронов в проводнике, используем формулу: \(v = \frac{I}{n \cdot A \cdot e}\). Здесь \(v\) - скорость движения, \(I\) - сила тока, \(n\) - концентрация электронов проводимости, \(A\) - площадь поперечного сечения провода, \(e\) - элементарный заряд.

Подставим значения: \(I = 50 \, \text{А}\), \(n = 5 \times 10^{28}\, \text{м}^{-3}\), \(A = 10 \,\text{мм}^2 = 10 \times 10^{-6} \, \text{м}^2\), \(e = 1,6 \times 10^{-19} \, \text{Кл}\). Выразим скорость:

\[v = \frac{50}{5 \times 10^{28} \times 10 \times 10^{-6} \times 1,6 \times 10^{-19}} = 1,25 \times 10^3 \, \text{м/с}\]

Значение скорости округлим до сотых долей: \(v \approx 1250,00 \, \text{мм/с}\).

3. Для определения максимального напряжения на концах медного провода длиной \(L\) воспользуемся формулой: \(U = R \cdot I\), где \(U\) - напряжение, \(R\) - сопротивление, \(I\) - сила тока.

Сопротивление провода можно выразить через его длину и удельное сопротивление материала провода: \(R = \rho \cdot \frac{L}{A}\), где \(\rho\) - удельное сопротивление, \(L\) - длина провода, \(A\) - площадь поперечного сечения провода.

Подставим значения: \(\rho = 1,7 \times 10^{-8} \, \text{Ом} \cdot \text{м}\), \(L\) - длина провода (не указана в задаче), \(A = 10 \, \text{мм}^2 = 10 \times 10^{-6} \, \text{м}^2\), \(I\) - сила тока (для максимального напряжения). Выразим максимальное напряжение:

\[U = 1,7 \times 10^{-8} \cdot \frac{L}{10 \times 10^{-6}} \cdot I\]

Ответ на данную часть задачи будет зависеть от значения длины провода \(L\), которое не указано в задаче. Вам необходимо указать значение \(L\), чтобы я мог дать окончательный ответ.
Знаешь ответ?
Задать вопрос
Привет!
hello