Question

Определить силу тока, если быстрота изменения массы электронов проводимости, прошедших через поперечное сечение проводника равна 2 нг/с. Очень нужно решение​

Answer 1

Для решения этой задачи необходимо использовать уравнение неразрывности, которое связывает скорость движения электронов с плотностью тока:

j = nev,

где j - плотность тока, n - концентрация электронов, e - заряд электрона, v - средняя скорость электронов.

Из уравнения можно выразить силу тока:

I = jA,

где I - сила тока, A - поперечное сечение проводника.

Таким образом, объединяя два уравнения, получим:

I = nevA

Дано значение быстроты изменения массы:

dm/dt = 2 нг/с

Это означает, что через поперечное сечение проводника проходит электрический заряд, масса которого уменьшается на 2 нг в секунду. Так как заряд электрона не изменяется, то рассматриваемый электрический заряд может быть составлен из n электронов.

Тогда можно записать следующее соотношение:

2 нг/с = n * me,

где me - масса электрона.

Так как значение массы электрона известно, то отсюда можно выразить концентрацию электронов:

n = (2 нг/с) / me = 3.24 * 10^13 м^-3

Используя данную концентрацию, можно вычислить силу тока:

I = nevA

Значение средней скорости электронов v неизвестно, поэтому можно пользоваться приближенным значением порядка 10^5 м/с (для меди), если концентрация исследуемого металла не указана. Тогда:

I = nevA = (3.24 * 10^13 м^-3) * (1.6 * 10^-19 Кл) * (10^5 м/с) * A

где Кл - кулон, единица заряда.

Отметим, что значение поперечного сечения проводника A не дано в задаче и должно быть известно для определения силы тока.

Answer 2

Для решения этой задачи нам понадобится использовать закон сохранения заряда. Согласно этому закону, сила тока через проводник равна изменению заряда на единицу времени.

Формула для расчета силы тока: I = ΔQ/Δt

где: I - сила тока, ΔQ - изменение заряда, Δt - изменение времени.

В данном случае, изменение заряда равно изменению массы электронов проводимости, прошедших через поперечное сечение проводника. Поскольку масса и заряд электрона не меняются, можно воспользоваться следующим соотношением:

ΔQ = q × Δm,

где: q - заряд электрона (значение постоянно равно 1.6 × 10^(-19) Кл), Δm - изменение массы электронов.

Теперь мы можем записать окончательную формулу для расчета силы тока:

I = (q × Δm) / Δt.

В данном случае, Δm равно 2 нг/с, что можно перевести в килограммы:

Δm = 2 × 10^(-9) кг/с.

Теперь можем подставить все значения в формулу:

I = (1.6 × 10^(-19) Кл × 2 × 10^(-9) кг/с) / Δt.

Однако, нам не дано значение для Δt. Если вы предоставите это значение, я смогу рассчитать силу тока для данной задачи.