Яка сила струму в металевому провіднику з площею поперечного перерізу 50 мм2, де рух електронів відбувається зі швидкістю 0,282 мм/с та концентрацією електронів 7,9•10, 27 м-3?
Kirill_5252
Для решения задачи мы воспользуемся формулой, связывающей силу тока с плотностью тока: \(I = nAvq\), где:
- \(I\) - сила тока (в амперах),
- \(n\) - концентрация электронов (в метрах в кубе),
- \(A\) - площадь поперечного сечения проводника (в квадратных метрах),
- \(v\) - скорость электронов (в метрах в секунду),
- \(q\) - заряд электрона (примерно равен \(1,6 \cdot 10^{-19}\) кулонов).
Давайте подставим значения из условия задачи и рассчитаем силу тока:
\[I = (7,9 \cdot 10^{27} \, \text{м}^{-3}) \cdot (50 \times 10^{-6} \, \text{м}^2) \cdot (0,282 \times 10^{-3} \, \text{м} / \text{с}) \cdot (1,6 \cdot 10^{-19} \, \text{Кл})\]
Сначала упростим произведение скобок:
\[I = 7,9 \cdot 50 \cdot 0,282 \cdot 1,6 \times 10^{27 - 6 - 3 - 19}\, \text{А}\]
Теперь выполним вычисления:
\[I = 6,3132 \times 10^{-16}\, \text{А}\]
Таким образом, сила тока в металлическом проводнике с площадью поперечного сечения 50 мм², где движение электронов происходит со скоростью 0,282 мм/с и концентрацией электронов \(7,9 \times 10^{27}\, \text{м}^{-3}\), составляет \(6,3132 \times 10^{-16}\) ампера.
- \(I\) - сила тока (в амперах),
- \(n\) - концентрация электронов (в метрах в кубе),
- \(A\) - площадь поперечного сечения проводника (в квадратных метрах),
- \(v\) - скорость электронов (в метрах в секунду),
- \(q\) - заряд электрона (примерно равен \(1,6 \cdot 10^{-19}\) кулонов).
Давайте подставим значения из условия задачи и рассчитаем силу тока:
\[I = (7,9 \cdot 10^{27} \, \text{м}^{-3}) \cdot (50 \times 10^{-6} \, \text{м}^2) \cdot (0,282 \times 10^{-3} \, \text{м} / \text{с}) \cdot (1,6 \cdot 10^{-19} \, \text{Кл})\]
Сначала упростим произведение скобок:
\[I = 7,9 \cdot 50 \cdot 0,282 \cdot 1,6 \times 10^{27 - 6 - 3 - 19}\, \text{А}\]
Теперь выполним вычисления:
\[I = 6,3132 \times 10^{-16}\, \text{А}\]
Таким образом, сила тока в металлическом проводнике с площадью поперечного сечения 50 мм², где движение электронов происходит со скоростью 0,282 мм/с и концентрацией электронов \(7,9 \times 10^{27}\, \text{м}^{-3}\), составляет \(6,3132 \times 10^{-16}\) ампера.
Знаешь ответ?