Question

Густина струму у металевому провіднику 16 А/мм 2 , концентрація вільних електронів – 2 . 10 28 м -3 . Визначте середню швидкість упорядкованого руху електронів у провіднику.

Answer 1

Відповідь: 5  мм/с

Пояснення:

Answer 2

Для визначення середньої швидкості упорядкованого руху електронів у провіднику, ми можемо використовувати формулу для величини, відомої як середня дрейфова швидкість (v_d). Ця величина виражає швидкість, з якою електрони рухаються в напрямку струму у провіднику.

Формула для середньої дрейфової швидкості в електроніки:

v_d = I / (n * q * A)

де:

• v_d - середня дрейфова швидкість (м/с)
• I - струм (Ампери)
• n - концентрація вільних електронів (1/м^3)
• q - заряд електрона (колічність елементарних зарядів, приблизно 1.6 * 10^(-19) Кулонів)
• A - площа перпендикулярного перерізу провідника (м^2)

У вас є дані для n (концентрація вільних електронів) та I (струм). Знаючи значення q (заряд електрона) і припустимо, що площа перерізу провідника A = 1 м^2 (для спрощення розрахунків), ми можемо розрахувати середню дрейфову швидкість:

n = 2 * 10^28 м^(-3) I = 16 Ампер

q = 1.6 * 10^(-19) Кулонів A = 1 м^2

v_d = (16 А) / ((2 * 10^28 м^(-3)) * (1.6 * 10^(-19) Кулонів) * (1 м^2))

v_d ≈ 5 * 10^(-4) м/с

Отже, середня дрейфова швидкість упорядкованого руху електронів у провіднику при цих умовах становить приблизно 5 * 10^(-4) м/с.