Question

Задачі з теми «Електродинаміка» 1. У мідному провіднику діаметром 0,6 мм, за сили струму 5 А швидкість впорядкованого руху електронів 0,3 мм/с. Втзначіть концентрацію електронів у провіднику.2. У електронно-променевій трубі анода напруга 16 кВ, а відстань від аноду до екрану 30 см. За який час електрони проходять цю відстань?3. Порівняти затрати електроенергії на отримання електролітичним способом однакових мас алюмінію і міді, якщо напруга у ванні з алюмінієм у 14 разів вища, ніж при рафінування міді. Мідь двовалентна.​

Answer 1

Ответ:

Задачи по теме «Электродинамика»:

1. В медном проводнике диаметром 0,6 мм и силе тока 5 А скорость упорядоченного движения электронов составляет 0,3 мм/с. Определите концентрацию электронов в проводнике.

2. В электронно-лучевой трубке анода напряжение составляет 16 кВ, а расстояние от анода до экрана - 30 см. За какое время электроны проходят это расстояние?

3. Сравните расходы электроэнергии для получения одинаковых масс алюминия и меди электролитическим способом, если напряжение в ванне с алюминием в 14 раз выше, чем при рафинировании меди. Медь двузарядная.

Answer 2

1. Задача про концентрацію електронів у мідному провіднику: Відомо, що сила струму (I) в провіднику пов'язана зі швидкістю руху електронів (v) і концентрацією електронів (n) за допомогою формули: \[ I = n \cdot A \cdot e \cdot v, \] де: - \(I\) - сила струму, - \(n\) - концентрація електронів, - \(A\) - поперечний переріз провідника, - \(e\) - заряд елементарного електрону, - \(v\) - швидкість руху електронів.

Маємо дані: - \(I = 5 \, \text{А}\), - \(A = \frac{\pi d^2}{4}\) (для круглого провідника), - \(d = 0,6 \, \text{мм} = 0,0006 \, \text{м}\), - \(e \approx 1,6 \times 10^{-19} \, \text{Кл}\), - \(v = 0,3 \, \text{мм/с} = 0,0003 \, \text{м/с}\).

Підставимо значення у формулу і розв'яжемо для \(n\): \[ n = \frac{I} {A \cdot e \cdot v} \]

2. Задача про електронно-променеву трубу: Час проходження електронами відстані \(d\) в електронно-променевій трубі можна знайти, використовуючи рівняння руху: \[ d = \frac{1}{2} \cdot a \cdot t^2, \] де: - \(d\) - відстань, - \(a\) - прискорення, - \(t\) - час.

Прискорення можна знайти, використовуючи рівняння для електростатичного поля: \[ a = \frac{eU}{m}, \] де: - \(e\) - елементарний заряд, - \(U\) - напруга, - \(m\) - маса електрона.

Підставимо значення і розв'яжемо для \(t\).

3. Порівняння затрат електроенергії: Затрати електроенергії \(W\) можна знайти, використовуючи закон Джоуля-Ленца: \[ W = I \cdot U \cdot t, \] де: - \(I\) - струм, - \(U\) - напруга, - \(t\) - час.

Порівняємо затрати електроенергії для алюмінію та міді, враховуючи дані про напругу у ванні і зазначений час. Враховуючи, що мідь двовалентна, зазначимо відповідні заряди.

Це загальний план для розв'язання кожної задачі. Я можу продовжити з конкретними обчисленнями, якщо вам це підходить.