Question

Определите среднюю скорость направленного движения электронов вдоль медного проводника при плотности тока j= 1 A/мм”, если считать, что на каждый атом приходится один свободный электрон.

Answer 1

Ответ:

Объяснение:

Дано:

j = 1 А/мм² = 1·10⁶ А/м²

ρ = 8 900 кг/м³ - плотность меди

e = 1,6·10⁻¹⁹ Кл  - модуль заряда электрона

M = 64·10⁻³  кг/моль - молярная масса меди

__________________

v - ?

Средняя скорость направленного движения электронов:

v = j / (e·n₀)

Найдем концентрацию электронов проводимости:

n₀ = N / V

Из соотношения

m / M = N /Nₐ

находим N:

N = m·Nₐ / M

Тогда:

n₀ = N / V = m·Nₐ /(V· M)

Учтем, что m/V=ρ, имеем:

n₀ = N / V = ρ·Nₐ / М

Окончательно:

v = j·M / (e·ρ·Nₐ)

v = 1·10⁶·64·10⁻³ / (1,6·10⁻¹⁹·8900·6,02·10²³) ≈ 75·10⁻⁶ м/с или

v = 0,075 мм/с

Answer 2

Для определения средней скорости направленного движения электронов вдоль медного проводника при заданной плотности тока, необходимо использовать формулу, которая связывает скорость электронов с плотностью тока и концентрацией свободных электронов.

Формула для средней скорости направленного движения электронов в проводнике:

v = j / (n * e)

где: - v - средняя скорость направленного движения электронов, - j - плотность тока, - n - концентрация свободных электронов, - e - элементарный заряд.

В данном случае, считая, что на каждый атом приходится один свободный электрон, концентрация свободных электронов будет равна числу атомов в проводнике.

Однако, из предоставленных поисковых результатов не удалось найти точную информацию о концентрации свободных электронов в медном проводнике. Поэтому, для получения точного ответа, рекомендуется обратиться к учебным материалам или источникам, которые содержат информацию о концентрации свободных электронов в меди.

Пожалуйста, уточните, если у вас есть дополнительные вопросы.