Question

Помогите решить задачу!Оцените время t, за которое электрон проходит по медному проводу длиной L=1,0 м и площадью поперечного сечения S=0,2 см в квадрате от аккумулятора автомобиля до стартера (пускового электродвигателя). Пусковая сила тока I=200 А. Плотность меди p=8,9*10 в третьей степени кг/м в кубе, в М=64 г меди содержится N=6,02*10 в 23 степени атомов.

Answer 1

Как решать?
1 найти скорость электронов   из  i = e*n*V S       V=I/e*n*S
n =N/V   n - концентрация электронов проводимости
N - ионов меди( умноженное на валентность)
2)  t = L\V............
могу сразу сказать, больше вам не напишут, много вычислений.....

Answer 2

Решение задачи о времени прохождения электроном по медному проводу

Для решения задачи о времени прохождения электроном по медному проводу необходимо использовать формулу:

t = L / (v * S),

где: - t - время прохождения электроном по проводу, - L - длина провода, - v - скорость электрона, - S - площадь поперечного сечения провода.

Для нахождения времени прохождения электроном по медному проводу, нам необходимо знать скорость электрона.

Известно, что плотность меди равна p = 8,9 * 10^3 кг/м^3 и в 1 медном молье содержится N = 6,02 * 10^23 атомов.

Для нахождения массы 1 атома меди, необходимо разделить массу 1 медного моля на число атомов в медном моле:

m = M / N,

где: - m - масса 1 атома меди, - M - масса 1 медного моля, - N - число атомов в медном моле.

Масса 1 медного моля равна M = 64 г.

Теперь, зная массу 1 атома меди, мы можем найти массу 1 электрона. Известно, что масса 1 электрона составляет примерно 9,1 * 10^-31 кг.

Для нахождения скорости электрона, можно использовать формулу:

v = (2 * e * U) / m,

где: - v - скорость электрона, - e - заряд электрона, - U - напряжение на проводе, - m - масса электрона.

Заряд электрона составляет e = 1,6 * 10^-19 Кл.

Напряжение на проводе равно U = I * R, где I - пусковая сила тока, а R - сопротивление провода.

Сопротивление провода можно найти с помощью формулы:

R = p * (L / S),

где: - R - сопротивление провода, - p - плотность меди, - L - длина провода, - S - площадь поперечного сечения провода.

Теперь, имея все необходимые значения, мы можем решить задачу и найти время прохождения электроном по медному проводу.

Решение:

1. Найдем массу 1 атома меди: - M = 64 г - N = 6,02 * 10^23 атомов - m = M / N - m = 64 г / (6,02 * 10^23 атомов) - m ≈ 1,06 * 10^-22 г

2. Найдем скорость электрона: - e = 1,6 * 10^-19 Кл - U = I * R - R = p * (L / S) - R = (8,9 * 10^3 кг/м^3) * (1,0 м / (0,2 см)^2) - R = (8,9 * 10^3 кг/м^3) * (1,0 м / (0,2 * 10^-2 м)^2) - R = (8,9 * 10^3 кг/м^3) * (1,0 м / 4 * 10^-4 м^2) - R = (8,9 * 10^3 кг/м^3) * (1,0 м / 4 * 10^-4 м^2) - R ≈ 2,225 * 10^-2 Ом - U = (200 А) * (2,225 * 10^-2 Ом) - U ≈ 4,45 В - v = (2 * e * U) / m - v = (2 * (1,6 * 10^-19 Кл) * (4,45 В)) / (9,1 * 10^-31 кг) - v ≈ 1,97 * 10^6 м/с

3. Найдем время прохождения электроном по медному проводу: - L = 1,0 м - S = 0,2 см^2 = (0,2 * 10^-2 м)^2 = 4 * 10^-4 м^2 - t = L / (v * S) - t = (1,0 м) / ((1,97 * 10^6 м/с) * (4 * 10^-4 м^2)) - t ≈ 1,27 * 10^-6 с

Таким образом, время прохождения электроном по медному проводу составляет примерно 1,27 * 10^-6 с.

Источники:

Answer 3

Calculating the Time for the Electron to Travel Through the Copper Conductor

To calculate the time (t) for which the electron travels through the copper conductor, we can use the formula S = vt, where S is the distance, v is the velocity, and t is the time.

Given: - Length of the copper conductor (L) = 1.0 m - Cross-sectional area of the conductor (S) = 0.2 cm^2 - Current (I) = 200 A - Density of copper (ρ) = 8.9 * 10^3 kg/m^3 - Mass of copper (M) = 64 g - Avogadro's number (N) = 6.02 * 10^23 atoms

We can use the formula S = vt to find the time (t) it takes for the electron to travel through the copper conductor.

Calculating the Velocity of Electrons in the Copper Conductor

The velocity of electrons in the copper conductor can be calculated using the formula v = I / (n * A * e), where: - I is the current (in amperes) - n is the number of charge carriers per unit volume - A is the cross-sectional area of the conductor - e is the elementary charge

The number of charge carriers per unit volume (n) can be calculated using the formula n = N * ρ / M, where: - N is Avogadro's number - ρ is the density of copper - M is the molar mass of copper

Calculating the Time for Electron Travel

Using the calculated velocity, we can then find the time (t) it takes for the electron to travel through the copper conductor using the formula S = vt.

Let's calculate the velocity of electrons in the copper conductor and then find the time it takes for the electron to travel through the conductor.