Концам медного проводника длиной 300 м приложенный напряжение 36 В найдите среднюю скоростью порядочного движения электронов в проводнике если концентрация электронов в…

Для решения задачи воспользуемся следующими формулами:

Среднюю скорость упорядоченного движения электронов в проводнике можно определить по формуле

\[ v = \frac{I}{n \cdot A \cdot e} \]

где:

• \( I \) — сила тока (в амперах),
• \( n \) — концентрация электронов (в данном случае \( 8.5 \times 10^{28} \, \text{м}^{-3} \)),
• \( A \) — площадь поперечного сечения проводника (в квадратных метрах),
• \( e \) — заряд электрона (\( 1.6 \times 10^{-19} \) Кл).

Сначала определим силу тока по формуле:

\[ I = \frac{U}{R} \]

где:

• \( U = 36 \) В — напряжение,
• \( R \) — сопротивление проводника, которое можем найти по формуле \( R = \rho \cdot \frac{L}{A} \).

Заменим в эту формулу \( R \) и получим:

\[ I = \frac{U \cdot A}{\rho \cdot L} \]

где:

• \( \rho \) — удельное сопротивление меди (для меди \( \rho \approx 1.68 \times 10^{-8} \, \Omega \cdot \text{м} \)),
• \( L = 300 \) м — длина проводника.

Подставляем значение силы тока в формулу для \( v \):

\[ v = \frac{U \cdot A}{n \cdot A \cdot e \cdot \rho \cdot L} = \frac{U}{n \cdot e \cdot \rho \cdot L} \]

Подставим все известные значения:

\[ v = \frac{36}{8.5 \times 10^{28} \times 1.6 \times 10^{-19} \times 1.68 \times 10^{-8} \times 300} \]

Теперь произведём вычисления:

1. \( n \cdot e = 8.5 \times 10^{28} \times 1.6 \times 10^{-19} = 1.36 \times 10^{10} \)
2. \( 1.36 \times 10^{10} \times 1.68 \times 10^{-8} \times 300 = 6.864 \times 10^{6} \)
3. \( v = \frac{36}{6.864 \times 10^{6}} \approx 5.25 \times 10^{-6} \, \text{м/с} \)

Таким образом, средняя скорость упорядоченного движения электронов в проводнике составляет примерно \( 5.25 \times 10^{-6} \) м/с.