Question

Определите скорость движения электронов в проводнике (в мкм/с)?
Если по нему течет ток с силой 3.9А площадь поперечного сеч. 2 мм^2 конц. эл.в проводнике 6×10^28м^-3 а заряд электрона 1.6×10-19Кл

Answer 1

Для определения скорости движения электронов в проводнике используем уравнение классической механики:

I = nAvq

где:
I - сила тока (задана, равна 3.9 А)
n - концентрация электронов, выраженная в количестве электронов на объем (задана, равна 6×10^28 м^-3)
A - площадь поперечного сечения проводника (задана, равна 2 мм^2, что равно 2 × 10^-6 м^2)
v - скорость движения электронов (искомая величина)
q - заряд электрона (задан, равен 1.6 × 10^-19 Кл)

Давайте найдем скорость движения электронов в проводнике.

Перепишем уравнение, выражая скорость:

v = I / (nAQ)

Подставим известные значения:

v = (3.9 А) / ((6 × 10^28 м^-3) × (2 × 10^-6 м^2) × (1.6 × 10^-19 Кл))

Для упрощения расчетов, приведем все величины к научной нотации:

v = (3.9 × 1) / ((6 × 2 × 1.6) × (10^28 × 10^-6 × 10^-19)) = (3.9) / (19.2 × 10^3 × 10^-12) = 3.9 / (19.2 × 10^-9)

Теперь выполним арифметические операции:

v = 3.9 / (19.2 × 10^-9) = 3.9 / 1.92 × 10^(-9) = 2.031 × 10^(8) м/с

Таким образом, скорость движения электронов в проводнике составляет 2.031 × 10^(8) м/с или 203100000 м/с (округлено до трех значащих цифр) или 203.1 км/с.