Question

Физики SOS пожалуйста коротко и четко, спасибо Задание 2. Какие свободные электроны обладают большей потенциальной энергией: находящиеся внутри металла или эмигрировавшие из него? Почему? Задание 3. В каком соотношении находятся свободные электроны (электроны проводимости) и атомы в металлических проводниках? Задание 4. Какова средняя скорость упорядоченного движения электронов в проводе с площадью поперечного сечения 3 мм2 при силе тока 5 А? Концентрация электронов проводимости равна 8•1028 м−3.

Answer 1

2. Чтобы покинуть металл необходимо совершить работу выхода, которая уменьшит энергию электрона. Ответ: внутри металла.

3. Ответ: они примерно равны.

4. 
$v=\frac{I}{enS}=\frac{5}{1,6\cdot10^{-19}\cdot8\cdot10^{28}\cdot3\cdot10^{-6}}\approx0,0001$
Ответ: 0,1 мм/c.

Answer 2

Ответ на задание 2:

Свободные электроны, находящиеся внутри металла, обладают большей потенциальной энергией, чем эмигрировавшие из него. Это связано с тем, что электроны внутри металла находятся в энергетических уровнях, которые ближе к ядру атома и имеют более низкую потенциальную энергию. Когда электроны эмигрируют из металла, они приобретают большую потенциальную энергию, так как они отдаляются от ядра и попадают во внешнюю среду.

Ответ на задание 3:

В металлических проводниках свободные электроны (электроны проводимости) находятся в соотношении с атомами металла. В металлах каждый атом отдает один или несколько электронов, которые становятся свободными и могут перемещаться внутри металлической структуры. Таким образом, количество свободных электронов в металлическом проводнике примерно равно количеству атомов металла.

Ответ на задание 4:

Для расчета средней скорости упорядоченного движения электронов в проводе, мы можем использовать формулу:

средняя скорость = сила тока / концентрация электронов проводимости * площадь поперечного сечения

В данном случае, сила тока равна 5 А, концентрация электронов проводимости равна 8 * 10^28 м^-3, а площадь поперечного сечения равна 3 мм^2 (или 3 * 10^-6 м^2).

Подставляя значения в формулу, получаем:

средняя скорость = 5 А / (8 * 10^28 м^-3 * 3 * 10^-6 м^2)

средняя скорость ≈ 6.94 * 10^-3 м/с

Таким образом, средняя скорость упорядоченного движения электронов в проводе с площадью поперечного сечения 3 мм^2 при силе тока 5 А составляет примерно 6.94 * 10^-3 м/с.