Электрический ток и свободные электроны в металлах
1. Сила электрического тока в металлическом проводнике I = 64 мА. Какое количество электронов, проходит через
1. Сила электрического тока в металлическом проводнике I = 64 мА. Какое количество электронов, проходит через поперечное сечение проводника за время t = 0,1 c? Известно, что элементарный заряд e=1,6⋅10-19 Кл.
2. Какая скорость v движения свободных электронов в алюминиевом проводе при силе тока I = 50 А? Предположим, что концентрация электронов проводимости в алюминии равна n=5*1028м3. Значение элементарного заряда e=1,6⋅10-19 Кл. Площадь поперечного сечения провода составляет S=10 мм2. Ответ представь в мм/с, округлив до сотых долей.
3. Какое максимальное напряжение U можно подать на концы медного проводника, чтобы ток через него не превышал значение I = 5 А? Плотность проводимости меди равна j=5⋅106 А/м2, а площадь поперечного
2. Какая скорость v движения свободных электронов в алюминиевом проводе при силе тока I = 50 А? Предположим, что концентрация электронов проводимости в алюминии равна n=5*1028м3. Значение элементарного заряда e=1,6⋅10-19 Кл. Площадь поперечного сечения провода составляет S=10 мм2. Ответ представь в мм/с, округлив до сотых долей.
3. Какое максимальное напряжение U можно подать на концы медного проводника, чтобы ток через него не превышал значение I = 5 А? Плотность проводимости меди равна j=5⋅106 А/м2, а площадь поперечного
11.12.2023 04:13
Написать свой ответ:
Разъяснение:
1. Для решения задачи о количестве электронов, проходящих через поперечное сечение проводника за время t, нужно воспользоваться формулой I = n * e * v * S, где I - сила тока в проводнике, n - концентрация электронов проводимости, e - элементарный заряд, v - скорость движения электронов, S - площадь поперечного сечения провода. Подставляя известные значения в формулу, получим следующее: 0,064 = n * (1,6 * 10^-19) * v * S * 0,1. Решив уравнение относительно v, запишем его в виде v = 0,064 / (n * (1,6 * 10^-19) * S * 0,1), и подставляя числовые значения, получим ответ.
2. Для определения скорости движения свободных электронов в алюминиевом проводе при заданной силе тока используем формулу v = I / (n * e * S), где I - сила тока, n - концентрация электронов проводимости, e - элементарный заряд, S - площадь поперечного сечения провода. Подставляя известные значения и выполняя необходимые расчеты, получим ответ в мм/с.
3. При подаче на концы проводника напряжения U, в проводнике начнет течь ток. Но максимальное напряжение U не ограничено и определяется только максимальными значениями, которые можно подать на проводник без его разрушения.
Пример использования:
1. Количество электронов, проходящих через поперечное сечение проводника за 0,1 с:
I = 64 мА, t = 0,1 с
Ответ: x электронов.
2. Скорость движения свободных электронов в алюминиевом проводе при силе тока 50 А:
I = 50 А, n = 5*10^28 м^-3, e = 1,6*10^-19 Кл, S = 10 мм^2
Ответ: x мм/сек.
3. Максимальное напряжение, которое можно подать на концы проводника:
U = ?
Совет:
Для лучшего понимания электрического тока и свободных электронов в металлах рекомендуется углубиться в изучение теории электричества, изучая основные понятия, формулы и законы. Также полезно знать единицы измерения электрических величин, чтобы уметь корректно выполнять расчеты.
Упражнение:
1. Сила электрического тока в проводнике равна 20 мА, а время прохождения тока через поперечное сечение проводника составляет 0,5 с. Известно, что элементарный заряд равен 1,6 * 10^-19 Кл. Найдите количество электронов, проходящих через поперечное сечение проводника за указанное время.