Помогите пожалуйста по физике

Скорость упорядоченного движения электронов в проводнике возрастает со временем по закону V(t)=2*10^(-4)t (м/с). Удельное сопротивление проводника ρ=10^(-4) Ом*см. Концентрация электронов в проводнике n=2.5*10^22 см^(-3). Площадь поперечного сечения проводника S=4мм^2. Как можно определить:

1. напряженность электрического поля в проводнике в момент времени t=2с;
2. заряд, прошедший через сечение проводника за время от t1=2с до t2=4с.

Физика 11 класс Электрический ток и его свойства физика 11 класс напряженность электрического поля заряд в проводнике скорость упорядоченного движения удельное сопротивление концентрация электронов площадь поперечного сечения электрическое поле расчет заряда проводник физические законы Новый

Для решения поставленных задач, давайте рассмотрим каждый пункт по порядку.

1. Определение напряженности электрического поля в проводнике в момент времени t=2с.

Сначала нужно найти скорость упорядоченного движения электронов в момент времени t=2с. Подставим значение времени в закон V(t):

• V(2) = 2 * 10^(-4) * 2 = 4 * 10^(-4) м/с.

Теперь, чтобы найти напряженность электрического поля (E) в проводнике, воспользуемся формулой для дрейфовой скорости электронов:

• V_d = μ * E,

где V_d — дрейфовая скорость, μ — подвижность электронов. Подвижность можно выразить через удельное сопротивление:

• μ = 1 / (ρ * n * e),

где e — элементарный заряд (приблизительно 1.6 * 10^(-19) Кл).

Теперь найдем μ:

• ρ = 10^(-4) Ом*см = 10^(-4) * 10^(-2) Ом*м = 10^(-6) Ом*м,
• n = 2.5 * 10^22 см^(-3) = 2.5 * 10^28 м^(-3),
• e = 1.6 * 10^(-19) Кл.

Подставляем значения:

• μ = 1 / (10^(-6) * 2.5 * 10^28 * 1.6 * 10^(-19)) ≈ 2.5 * 10^(-3) м^2/(В·с).

Теперь можем найти E:

• E = V_d / μ = (4 * 10^(-4)) / (2.5 * 10^(-3)) ≈ 0.16 В/м.

Таким образом, напряженность электрического поля в проводнике в момент времени t=2с составляет примерно 0.16 В/м.

2. Определение заряда, прошедшего через сечение проводника за время от t1=2с до t2=4с.

Чтобы найти заряд, прошедший через сечение проводника, используем формулу:

• Q = I * Δt,

где I — сила тока, Δt — интервал времени.

Сила тока I может быть найдена по формуле:

• I = n * e * S * V_d,

где S — площадь поперечного сечения проводника. Подставим известные значения:

• S = 4 мм² = 4 * 10^(-6) м².

Теперь найдем I в момент времени t=4с:

• V(4) = 2 * 10^(-4) * 4 = 8 * 10^(-4) м/с.
• I = n * e * S * V(4) = (2.5 * 10^28) * (1.6 * 10^(-19)) * (4 * 10^(-6)) * (8 * 10^(-4)).

Теперь вычислим I:

• I ≈ 1.28 А.

Теперь найдем заряд Q, прошедший через сечение за время от t1=2с до t2=4с (Δt = 2с):

• Q = I * Δt = 1.28 * 2 = 2.56 Кл.

Таким образом, заряд, прошедший через сечение проводника за время от t1=2с до t2=4с, составляет примерно 2.56 Кл.