Какова концентрация электронов в проводнике, если через пересечение проводника площадью S-1мм2 за время дельта t проходит N-10^25 электронов со скоростью V-0,1мм/с, а сила тока в проводнике I составляет 50А?

Физика 10 класс Электрический ток и его характеристики концентрация электронов проводник площадь S время дельта t скорость v сила тока I физика электроника расчет концентрации проводимость Новый

Чтобы найти концентрацию электронов в проводнике, нам нужно использовать формулу для силы тока, которая связывает ток, заряд и концентрацию носителей заряда. Сначала давайте разберемся с тем, что у нас есть:

• Площадь сечения проводника (S) = 1 мм² = 1 * 10^-6 м²
• Количество электронов (N) = 10^25
• Скорость электронов (V) = 0,1 мм/с = 0,1 * 10^-3 м/с
• Сила тока (I) = 50 А

Теперь давайте вспомним, что сила тока I может быть выражена через концентрацию электронов n, заряд электрона e и скорость их движения V:

I = n * e * V * S

Где:

• n - концентрация электронов (в м³)
• e - заряд электрона ≈ 1,6 * 10^-19 Кл
• V - средняя скорость электронов (в м/с)
• S - площадь сечения проводника (в м²)

Теперь мы можем выразить концентрацию электронов n:

n = I / (e * V * S)

Подставим известные значения в формулу:

1. Заряд электрона e = 1,6 * 10^-19 Кл
2. Площадь S = 1 * 10^-6 м²
3. Скорость V = 0,1 * 10^-3 м/с
4. Сила тока I = 50 А

Теперь подставим значения в формулу для n:

n = 50 / (1,6 * 10^-19 * 0,1 * 10^-3 * 1 * 10^-6)

Теперь давайте посчитаем:

1. Сначала вычислим произведение e * V * S:
2. e * V * S = 1,6 * 10^-19 * 0,1 * 10^-3 * 1 * 10^-6 = 1,6 * 10^-19 * 1 * 10^-10 = 1,6 * 10^-29 Кл
3. Теперь подставим это значение в формулу для n:
4. n = 50 / (1,6 * 10^-29) = 3,125 * 10^30 м^-3

Таким образом, концентрация электронов в проводнике составляет примерно 3,125 * 10^30 м^-3.