Определить характеристическое время τ в разделе механизма проводимости, используя заданные значения плотности тока

Определить характеристическое время τ в разделе механизма проводимости, используя заданные значения плотности тока j, концентрации свободных носителей тока n и напряженности электрического поля е. Заряд носителей тока равен е=1,6·10-19 кл, а масса равна m=9·10-31 кг. Укажите ответ с точностью до двух значащих цифр. Исходные значения: j=0,8 А/мм2, n=1·1028 м-3, е=8·103.
Даниил

Даниил

Чтобы определить характеристическое время τ в разделе механизма проводимости, мы можем использовать формулу:

\[\tau = \frac{{q \cdot m}}{{j \cdot n \cdot e^2}}\]

Где:
\(\tau\) - характеристическое время,
\(q\) - заряд носителей тока,
\(m\) - масса носителя тока,
\(j\) - плотность тока,
\(n\) - концентрация свободных носителей тока,
\(e\) - напряженность электрического поля.

Исходя из заданных значений: \(j = 0,8 \, А/мм^2\), \(n = 1 \times 10^{28} \, м^{-3}\) и \(e = 8 \times 10^3\), мы можем подставить их в формулу:

\[\tau = \frac{{1,6 \times 10^{-19} \cdot 9 \times 10^{-31}}}{{0,8 \cdot 10^6 \cdot 1 \times 10^{28} \cdot (8 \times 10^3)^2}}\]

Сначала мы можем упростить числитель:

\(1,6 \times 9 = 14,4\)

В знаменателе:

\(0,8 \times (8 \times 10^3)^2 = 0,8 \times 64 \times 10^6 = 51,2 \times 10^6 = 5,12 \times 10^7\)

Таким образом, у нас получается:

\[\tau = \frac{{14,4 \times 10^{-31}}}{{5,12 \times 10^7 \times 1 \times 10^{28}}}\]

Теперь мы можем провести деление:

\[\tau = \frac{{14,4 \times 10^{-31}}}{{5,12 \times 10^7 \times 10^{28}}} = \frac{{14,4}}{{5,12}} \times 10^{-31-7+28} = 2,8125 \times 10^{-10}\]

Ответ составляет \(2,8125 \times 10^{-10}\) секунд.
Знаешь ответ?
Задать вопрос
Привет!
hello