по проводнику сечением 2 мм^2 течёт ток силой 5 А. Считая концентрацию свободных электронов в металле равной 3*10^28 м^-3 определить среднюю скорость направленного движения…
По проводнику сечением 2 мм^2 течёт ток силой 5 А. Считая концентрацию свободных электронов в металле равной 3*10^28 м^-3 определить среднюю скорость направленного движения свободных электронов
Для определения средней скорости направленного движения свободных электронов в металле сначала необходимо воспользоваться формулой, связывающей силу тока, площадь проводника и плотность тока. Сила тока (I) выражается как отношение плотности тока (j) к площади проводника (S), что позволяет нам найти плотность тока.
Формула для связи этих величин: j = I / S
После определения плотности тока можно воспользоваться формулой дрейфовой скорости электронов, которая связана с плотностью тока и концентрацией свободных электронов в металле:
v_d = j / (n * e)
Где: v_d - средняя скорость направленного движения электронов, n - концентрация свободных электронов, e - заряд электрона.
Подставив данные (I = 5 A, S = 2 мм^2 = 2 * 10^-6 м^2, n = 3*10^28 м^-3), а также учитывая значение заряда электрона (e = 1.6 * 10^-19 Кл), вы сможете рассчитать среднюю скорость направленного движения свободных электронов в металле.
