Физика. Электричество и магнетизм. Барсуков В.И - 87 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ТГТУ | Тамбов

Составители: 

Рубрика: 

Решение.
Среднюю скорость направленного (упорядоченного) движения электронов можно опре-
делить по формуле
t
l
=υ
, (1)
где
t
– время, в течение которого все свободные электроны, находящиеся в отрезке проводника дли-
ною
l
, пройдут через сечение II
(см. рис. 2.11), перенесут заряд
ne
q
=
и создадут ток силой
t
ne
t
q
I
==
, (2)
где
e
– заряд электрона;
n
– число электронов в отрезке проводника длиной
l
.
Число свободных электронов в отрезке проводника можно выразить следующим образом:
lSnVnn
00
==
, (3)
где
V
– объём отрезка проводника;
l
– его длина;
S
– площадь сечения.
Но по условию задачи
0
n
равно
0
n
′
. Следовательно,
A
N
A
N
V
N
nn
ρ
=
ρ
==
′
=
0
00
, (4)
где
N
– число Авогадро;
V
0
– объём одного моля металла;
A
– относительная атомная масса метала; ρ –
его плотность.
Подставив последовательно выражения
0
n
из (4) в (3) и
n
из (3) в (2), получим
At
lSeN
I
ρ
=
.
Отсюда найдём
SeN
IAt
l
ρ
=
.
Подставив выражение
l
в (1) и сократив
t
, найдем искомую величину средней скорости электронов:
SeN
IA
SetN
IAt
ρ
=
ρ
=υ
. (5)
Подставив числовые значения, получим
198326
1060,110914,3108,71002,6
5616
−−
⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅
⋅
=υ
м/с = 4,20⋅10
–3
м/с.
Рис. 2.11

Страницы