Определите значение характеристического времени τ (в разделе проводимости механизма) на основе предоставленных значений

Тема урока: Определение характеристического времени в проводимости механизма

Объяснение: Характеристическое время (τ) в проводимости механизма можно определить с использованием формулы:
τ = (1 / q) * (m / (j * n * e^2))

где:
τ - характеристическое время проводимости механизма
q - заряд носителя тока
m - масса носителя тока
j - плотность тока
n - концентрация свободных носителей тока
e - напряженность электрического поля

В данной задаче, у нас следующие значения:
q = 1,6·10^(-19) Кл
m = 9·10^(-31) кг
j = 0,8 А/мм^2 (для удобства преобразуем его в А/м^2: 0.8 * 10^6 А/м^2)
n = 1·10^28 м^(-3)
e = 8·10^3

Подставляя значения в формулу, получим:
τ = (1 / (1.6·10^(-19))) * ((9·10^(-31)) / ((0.8 * 10^6) * (1·10^28) * (8·10^3)^2))

Решая данное уравнение, получаем характеристическое время (τ) равным около 7.81 * 10^(-6) секундам или 7.81 микросекунда.

Таким образом, значение характеристического времени (τ) равно приблизительно 7.81 мкс.

Пример: Пользуясь данными задачи, определите значение характеристического времени (τ) для заданных значений плотности тока j = 0.8 А/мм^2, концентрации свободных носителей тока n = 1·10^28 м^(-3) и напряженности электрического поля e = 8·10^3.

Совет: Важно внимательно следить за единицами измерения в задаче и использовать правильные единицы при вычислениях. При переводе плотности тока из мм^2 в м^2 нужно учитывать, что 1 мм^2 равно 10^(-6) м^2. Также, преобразование значений плотности тока, концентрации и напряженности электрического поля к более удобным формам, если необходимо, может помочь упростить вычисления.

Проверочное упражнение: Используя данную формулу и значения из примера выше, определите значение характеристического времени (τ) при плотности тока j = 1 А/мм^2, концентрации свободных носителей тока n = 2·10^27 м^(-3) и напряженности электрического поля e = 5·10^3. Ответ предоставьте с точностью до двух значащих цифр.