Question

Рассчитай, с какой скоростью упорядоченно движутся электроны в металлическом проводе длиной 10 метров, радиусом сечения 1 мм и сопротивлением R=0,1 Ом. Напряжённость поля составляет E=98 кВ/м. Концентрация электронов проводимости n=1024 1/м³.

Answer 1

Дано: l = 10 м r = 1 мм = 0,001 м R = 0,1 Ом E = 98 кВ/м = 98000 В/м n = 10^24 1/м³

Найти: v

Решение:

Найдем силу тока в проводе:
I = U/R = E * l/R = 98000 * 10 / 0,1 = 9,8 * 10^6 А

Найдем плотность тока:
j = I/S = I/(π * r^2) = 9,8 * 10^6 / (π * 0,001^2) = 3,12 * 10^12 А/м²

Найдем скорость упорядоченного движения электронов:
j = n * e * v v = j/(n * e) = 3,12 * 10^12 / (10^24 * 1,602 * 10^-19) = 1,95 * 10^-1 м/с = 0,195 м/с

Ответ:

Скорость упорядоченного движения электронов в металлическом проводе составляет 0,195 м/с.