Вопрос школьника
Найти скорость упорядоченного движения электронов в проводнике сечением S = 5 мм2 при силе тока I = 10 А, если концентрация электронов проводимости n = 5⋅1028 м − 3.
Ответ от учителя
Для нахождения скорости упорядоченного движения электронов в проводнике воспользуемся формулой для плотности тока:
J = n * e * v,
где J — плотность тока, n — концентрация электронов проводимости, e — заряд электрона, v — скорость упорядоченного движения электронов.
Выразим из этой формулы скорость упорядоченного движения электронов:
v = J / (n * e).
Подставим известные значения:
J = I / S = 10 А / (5 мм2 * 10-6 м2/мм2) = 2000 А/м2,
n = 5⋅1028 м−3,
e = 1,6⋅10−19 Кл.
Тогда получим:
v = 2000 А/м2 / (5⋅1028 м−3 * 1,6⋅10−19 Кл) ≈ 0,78 м/с.
Ответ: скорость упорядоченного движения электронов в проводнике сечением S = 5 мм2 при силе тока I = 10 А и концентрации электронов проводимости n = 5⋅1028 м−3 составляет около 0,78 м/с.
