Объяснение:
Дано:
Δt = 1 ч = 3 600 с
h = 0,01 мм = 0,01·10⁻³ м
M = 0,0567 кг/моль
n = 2
F = 96 487 Кл/моль - постоянная Фарадея
ρ = 8 900 кг/м³
j - ?
По закону Фарадея:
m = M·I·Δt / (F·n) (1)
Объем слоя никеля:
V = S·h
или
V = m / ρ
Приравнивая, получим
S·h = m / ρ
S = m / (ρ·h) (2)
Из уравнения (1)
m = M·I·Δt / (F·n)
I = m·F·n/ (M·Δt) (3)
Плотность тока получим, Разделив (3) на (2)
j = I / S = m·F·n·ρ·h / (M·Δt·m) = F·n·ρ·h / (M·Δt)
Подставляя данные, получаем:
j = F·n·ρ·h / (M·Δt) = 96487·2·8900·0,01·10⁻³ / ( 0,0567 ·3600) ≈ 90 А/м²
В металле, (а все проводники делают из металлов) в обычном состоянии (если нет напряжения) нет никакого электрического потенциала. Значит количество свободных электронов равно количеству дырок. Электроны прыгают туда-сюда по кристаллической решётке, но это происходит беспорядочно в разные стороны, и поэтому в среднем не создаёт тока.
Если к концам проводника приложить разность потенциалов, то все электроны погонятся в одну сторону, ну а дыркам ничего не остаётся, как двигаться в другую, ибо баланс должен быть соблюден.
Тут важно понять, что движение электронов, и обратное движение дырок - это по сути один и тот же процесс, только вид с другой стороны. Без движения электронов не может быть движения дырок. А если электроны начали двигаться, то и дырки тоже будут двигаться, причём точно в противоположную сторону. Иначе никак. Только так может быть, ведь новые электроны ниоткуда не берутся, и старые никуда не исчезают.
А то, что ток считают что движется с + на -, (хотя на самом деле электроны идут в противоположном направлении) - это чисто вопрос договорённости. Так когда-то на заре электротехники решили считать направление тока, и так и сейчас этот стандарт отсчёта направления сохранился. Чисто в силу традиции, других причин нет.
Хм. Не знаю понятно объясняю, или нет. Вещь на самом деле достаточно базовая.