Определите концентрацию электронов проводимости в проводнике с сечением 5 мм^2, если по нему протекает ток в 12 А
Определите концентрацию электронов проводимости в проводнике с сечением 5 мм^2, если по нему протекает ток в 12 А, а скорость упорядоченного движения электронов составляет 0,3 мм/с.
Дано:
\(S=5*10^{-6}\;\text{м}^2\)
\(I=12\;A\)
\(v=0,3*10^{-3}\;\text{м/с}\)
Найти: n
За время t через сечение проводника пройдет заряд:
Q=It (1)
Заряд равен сумме зарядов всех электронов, которые пробегут за время 1 с через поперечное сечение проводника:
Q=Ne (2)
где N - количество электронов, е - заряд одного электрона.
Из (2) \(N=\frac{Q}{e}\) (3)
С учетом (1) \(N=\frac{It}{e}\) (4)
Объем, в котором находится это количество электронов N можно выразить, как произведение сечения на длину проводника, в пределах которой находится наше количество электронов N.
Эта длина равна пути, которую проходит электрон с заданной в условии скоростью за время 1 секунда. Таким образом, объем можно выразить формулой:
\(V=SL=Svt\) (5)
Концентрация электронов - это количество электронов в единице объема:
\(n=\frac{N}{V}\) (6)
С учетом (4) и (5) выражение (6) принимает вид:
\(n=\frac{\frac{It}{e}}{Svt}=\frac{I}{eSv}\) (7)
Искомая концентрация электронов:
\(n=\frac{12}{1,6*10^{-19}*5*10^{-6}*0,3*10^{-3}}=5*10^{28}\;\text{электронов/м}^3\)
Буду благодарен за отзыв или хотя бы "спасибо" в комментариях, если был вам полезен. Мне важно знать, что это кому-то нужно.
Дано:
\(S=5*10^{-6}\;\text{м}^2\)
\(I=12\;A\)
\(v=0,3*10^{-3}\;\text{м/с}\)
Найти: n
За время t через сечение проводника пройдет заряд:
Q=It (1)
Заряд равен сумме зарядов всех электронов, которые пробегут за время 1 с через поперечное сечение проводника:
Q=Ne (2)
где N - количество электронов, е - заряд одного электрона.
Из (2) \(N=\frac{Q}{e}\) (3)
С учетом (1) \(N=\frac{It}{e}\) (4)
Объем, в котором находится это количество электронов N можно выразить, как произведение сечения на длину проводника, в пределах которой находится наше количество электронов N.
Эта длина равна пути, которую проходит электрон с заданной в условии скоростью за время 1 секунда. Таким образом, объем можно выразить формулой:
\(V=SL=Svt\) (5)
Концентрация электронов - это количество электронов в единице объема:
\(n=\frac{N}{V}\) (6)
С учетом (4) и (5) выражение (6) принимает вид:
\(n=\frac{\frac{It}{e}}{Svt}=\frac{I}{eSv}\) (7)
Искомая концентрация электронов:
\(n=\frac{12}{1,6*10^{-19}*5*10^{-6}*0,3*10^{-3}}=5*10^{28}\;\text{электронов/м}^3\)
Буду благодарен за отзыв или хотя бы "спасибо" в комментариях, если был вам полезен. Мне важно знать, что это кому-то нужно.
спасибо
ОтветитьУдалитьспасибо
ОтветитьУдалитьВсем вежливым и неравнодушным - спасибо за доброе слово! Приятно! Рад, что был полезен.
ОтветитьУдалитьСпасибо😋
ОтветитьУдалитьО! Особенно приятно!
Удалить