Яка середня швидкість упорядкованого руху електронів в електричній лампі, яка працює при напрузі 220 вольт

Окей, давайте разберемся с этой задачей. Нам нужно найти среднюю скорость упорядоченного движения электронов в электрической лампе.

Сначала нам понадобится знать формулу для средней скорости. В данном случае, мы можем использовать закон Ома, который говорит, что сила тока в проводнике равна отношению напряжения к сопротивлению:

\[I = \frac{V}{R}\]

где \(I\) - сила тока, \(V\) - напряжение, а \(R\) - сопротивление.

Поскольку мы знаем напряжение (220 В) и мощность (100 Вт), мы можем использовать формулу для мощности:

\[P = IV\]

где \(P\) - мощность. Тогда мы можем выразить силу тока \(I\) через мощность и напряжение:

\[I = \frac{P}{V}\]

Теперь нам нужно найти сопротивление. Мы можем использовать формулу для сопротивления:

\[R = \frac{\rho l}{A}\]

где \(R\) - сопротивление, \(\rho\) - удельное сопротивление, \(l\) - длина провода и \(A\) - площадь поперечного сечения провода.

Для нахождения площади поперечного сечения нам дана площадь поперечного перереза \((0,05 \, \text{мм}^2)\), однако, прежде чем использовать эту величину, нужно перевести ее в квадратные метры. Поскольку \(1 \, \text{мм}^2 = 10^{-6} \, \text{м}^2\), мы получим:

\[A = 0,05 \, \text{мм}^2 = 0,05 \times 10^{-6} \, \text{м}^2\]

Теперь мы можем выразить сопротивление \(R\) через удельное сопротивление \(\rho\), длину провода \(l\) и площадь поперечного сечения \(A\):

\[R = \frac{\rho l}{A}\]

В этой задаче нам не дана длина провода, поэтому мы не можем найти абсолютное значение сопротивления. Однако, нам это не является необходимостью. Мы можем перейти прямо к выражению средней скорости, используя описанные формулы.

Теперь, чтобы найти среднюю скорость упорядоченного движения электронов, нам нужно использовать формулу:

\[v = \frac{I}{nAe}\]

где \(v\) - средняя скорость, \(I\) - сила тока, \(n\) - количество электронов проводимости, \(A\) - площадь поперечного сечения провода, а \(e\) - заряд элементарной частицы (элементарный заряд).

Теперь мы можем подставить все значения в эту формулу:

\[v = \frac{\frac{P}{V}}{nAe}\]

Таким образом, средняя скорость упорядоченного движения электронов в электрической лампе будет равна:

\[v = \frac{\frac{100 \, \text{Вт}}{220 \, \text{В}}}{n \times 0,05 \times 10^{-6} \, \text{м}^2 \times e}\]

Обратите внимание, что значение элементарного заряда \(e\) равно \(1,6 \times 10^{-19} \, \text{Кл}\).

Я надеюсь, что данное пояснение поможет вам понять, как решить эту задачу.