Яка швидкість електронів у проводі, якщо він має переріз 5 мм^2 та протікає сила струму 10 А, а концентрація електронів провідності становить 5×10^28 м^-3?
Karina
Для решения этой задачи нам понадобятся формулы, связанные со скоростью электронов в проводнике. Одна из таких формул - это закон Ома, который гласит:
\[I = nAvq\]
где:
- \(I\) - сила тока в амперах (\(A\))
- \(n\) - концентрация носителей заряда (электронов) в метрах кубических (\(м^{-3}\))
- \(A\) - площадь поперечного сечения проводника в квадратных миллиметрах (\(мм^2\))
- \(v\) - скорость электронов (\(м/с\))
- \(q\) - заряд электрона (\(1.6 \times 10^{-19} Кл\))
Мы можем преобразовать эту формулу и выразить скорость электронов:
\[v = \frac{I}{{nAq}}\]
Теперь давайте подставим известные значения в эту формулу:
\(I = 10 A\),
\(n = 5 \times 10^{28} м^{-3}\),
\(A = 5 мм^2 = 5 \times 10^{-6} м^2\),
\(q = 1.6 \times 10^{-19} Кл\).
Подставляя значения в формулу, получим:
\[v = \frac{{10}}{{5 \times 10^{28} \times 5 \times 10^{-6} \times 1.6 \times 10^{-19}}}\]
Теперь выполним вычисления:
\[v = \frac{{10}}{{4 \times 10^{4}}}\]
\[v = 2.5 \times 10^{-4} м/с\]
Таким образом, скорость электронов в проводнике составляет \(2.5 \times 10^{-4} м/с\).
\[I = nAvq\]
где:
- \(I\) - сила тока в амперах (\(A\))
- \(n\) - концентрация носителей заряда (электронов) в метрах кубических (\(м^{-3}\))
- \(A\) - площадь поперечного сечения проводника в квадратных миллиметрах (\(мм^2\))
- \(v\) - скорость электронов (\(м/с\))
- \(q\) - заряд электрона (\(1.6 \times 10^{-19} Кл\))
Мы можем преобразовать эту формулу и выразить скорость электронов:
\[v = \frac{I}{{nAq}}\]
Теперь давайте подставим известные значения в эту формулу:
\(I = 10 A\),
\(n = 5 \times 10^{28} м^{-3}\),
\(A = 5 мм^2 = 5 \times 10^{-6} м^2\),
\(q = 1.6 \times 10^{-19} Кл\).
Подставляя значения в формулу, получим:
\[v = \frac{{10}}{{5 \times 10^{28} \times 5 \times 10^{-6} \times 1.6 \times 10^{-19}}}\]
Теперь выполним вычисления:
\[v = \frac{{10}}{{4 \times 10^{4}}}\]
\[v = 2.5 \times 10^{-4} м/с\]
Таким образом, скорость электронов в проводнике составляет \(2.5 \times 10^{-4} м/с\).
Знаешь ответ?