Каковы значения проводимости и удельной тепловой мощности тока в проводнике с концентрацией электронов n=8*10^28 м^-3

Тема вопроса: Электрический ток в проводнике

Описание: Для решения данной задачи нам понадобятся формулы, связанные с электрическим током. Первым шагом мы должны использовать формулу для расчета проводимости проводника:

\[ \sigma = ne\mu \]

где \(\sigma\) - проводимость, \(n\) - концентрация электронов, \(e\) - заряд электрона и \(\mu\) - подвижность электронов в проводнике. Для электронов подвижность обычно обозначается как \(\mu_e\).

Далее, чтобы найти удельную тепловую мощность тока (\(J\)), мы можем использовать формулу:

\[ J = \sigma E \]

где \(E\) - напряженность электростатического поля в проводнике.

Мы можем найти \(E\) с помощью формулы для напряжения (\(V\)):

\[ E = \frac{V}{l} \]

где \(l\) - расстояние между двумя точками с разностью потенциалов \(V\).

Теперь, когда у нас есть все необходимые формулы, мы можем подставить значения \(n\), \(\mu_e\), \(e\), \(V\) и \(l\) в эти формулы, чтобы найти требуемые значения.

Например: Подставим значения: \(n = 8 \times 10^{28} \, \text{м}^{-3}\), \(\mu_e = 2.8 \times 10^{-2} \, \text{см/c}\), \(e = 1.6 \times 10^{-19} \, \text{Кл}\), \(V = 1.4 \times 10^{-4} \, \text{В}\) и \(l = 2.2 \, \text{мм}\) в соответствующие формулы, чтобы найти значения проводимости (\(\sigma\)) и удельной тепловой мощности тока (\(J\)).

Совет: Перед использованием формул обязательно проверьте, что все значения подставлены в правильные единицы измерения и необходимо провести необходимые преобразования единиц, чтобы все значения были в согласованных единицах.

Упражнение: Найдите значения проводимости (\(\sigma\)) и удельной тепловой мощности тока (\(J\)) для проводника с концентрацией электронов \(n = 6 \times 10^{29} \, \text{м}^{-3}\), средней дрейфовой скоростью \(u = 2 \times 10^{-2} \, \text{м/с}\), разностью потенциалов \(V = 1 \, \text{В}\) и расстоянием \(l = 5 \, \text{мм}\).