Question

Какова средняя скорость направленного движения (дрейфа) электронов, проходящих через медный проводник плотностью 11 А/м²? Предположим, что каждый свободный атом меди имеет один свободный электрон. Молярная масса меди 64*10³ г/моль, плотность 8900 кг/м³.​

Answer 1

Объяснение:

окей,приступимо.

11 А/м² є поверхневою густиною струму і позначається j

j=I/S

де І-сила струму

S-площа поперечного перерізу проводу

Сила струму може бути знайдена за формулою:

I=neSv

де

n-концентрація електронів в провіднику

v-швидкість електронів (це нам треба знайти)

е-заряд одного електрона

підставляючи одне рівняння в друге:

J=nev

скористаємось співвідношенням m/M=N/Na

m=pV

pV/M=N/Na

p*Na/M=N/V=n

j=p*Na*e*v/M

де Na-стала Авогадро(6.02 *10²³ моль^(-1))

р-густина матеріалу

М-молярна маса речовини

отже з цієї формули маємо,що v=Mj/(p*Na*e)

рахувати лінь, вчіться самі:)

Answer 2

Для расчета средней скорости дрейфа электронов в медном проводнике, мы можем использовать закон Ома:

$I = nqAv_d$

Где:

• $I$ - ток (Амперы)
• $n$ - концентрация свободных электронов (электроны/м³)
• $q$ - заряд электрона (колеблется вокруг $1.6 \times 10^{-19}$ Кулона)
• $A$ - площадь поперечного сечения проводника (м²)
• $v_d$ - средняя скорость дрейфа электронов (м/с)

Сначала найдем $n$, концентрацию свободных электронов в медном проводнике:

$n = \frac{\text{плотность меди}}{\text{молярная масса меди}} \times \frac{\text{число Авогадро}}{\text{плотность меди}}$

Плотность меди равна 8900 кг/м³, а молярная масса меди равна $64 \times 10^3$ г/моль. Число Авогадро примерно равно $6.022 \times 10^{23}$ частиц/моль.

Подставим значения:

$n = \frac{8900\, \text{кг/м³}}{64 \times 10^3\, \text{г/моль}} \times \frac{6.022 \times 10^{23}\, \text{частиц/моль}}{8900\, \text{кг/м³}}$

Теперь мы можем выразить среднюю скорость дрейфа $v_d$:

$v_d = \frac{I}{nqA}$

Подставим известные значения:

$v_d = \frac{11\, \text{А/м²}}{n \times (1.6 \times 10^{-19}\, \text{Кл}) \times A}$

Здесь $A$ - площадь поперечного сечения проводника. Если у вас есть информация о площади проводника, подставьте ее. Если нет, то вы не сможете вычислить среднюю скорость дрейфа без этой информации.