Какие скорости электронов и распространения электрического поля возникают в проводнике из бронзы? Каковы их значения?

Тема урока: Скорость электронов и распространение электрического поля в проводнике из бронзы.

Инструкция: В проводнике из бронзы происходит свободное перемещение электронов. Этот процесс обусловлен тем, что проводники имеют большое количество свободных электронов, которые могут свободно двигаться под воздействием электрического поля.

Скорость электронов в проводнике из бронзы зависит от интенсивности электрического поля и массы электрона. Однако, для практических задач обычно считают, что электроны движутся постоянно и со средней скоростью, которая называется дрейфовой скоростью.

Значение дрейфовой скорости электронов в проводнике из бронзы может быть рассчитано по формуле:

vд = I / (n * A * q),

где vд - дрейфовая скорость электронов (м/c),
I - сила тока (А),
n - концентрация свободных электронов (1/м³),
A - площадь поперечного сечения проводника (м²),
q - заряд электрона (Кл).

Распространение электрического поля в проводнике из бронзы происходит со скоростью света в вакууме, так как проводники являются очень хорошими проводниками электрической энергии.

Таким образом, скорость распространения электрического поля в проводнике из бронзы составляет около 299,792,458 м/с, что приближенно равно скорости света.

Например:
Задан проводник из бронзы, по которому протекает ток с силой I = 5 А. Площадь поперечного сечения проводника A = 0.02 м². Концентрация свободных электронов n = 8.4 * 10^28 м⁻³. Заряд электрона q = 1.6 * 10⁻¹⁹ Кл. Рассчитайте дрейфовую скорость электронов в проводнике.

Совет: Для более легкого понимания этой темы, рекомендуется изучить основные понятия электрического тока, проводимости вещества и свойства проводников.

Дополнительное задание: Найдите скорость распространения электрического поля в проводнике из бронзы, если проводник имеет площадь поперечного сечения 0,05 м².