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?
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
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.
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?