Какова дрейфовая скорость V, с которой движутся электроны в медном проводе с площадью поперечного сечения S=0,2 см² и силой тока I=200 А, если плотность меди p=8,9*10³ кг/м³?

Физика 8 класс Электрический ток дрейфовая скорость V электроны в медном проводе площадь поперечного сечения S сила тока I плотность меди p физика 8 класс Новый

Чтобы найти дрейфовую скорость V электронов в медном проводе, мы можем воспользоваться формулой, которая связывает силу тока, плотность меди, площадь поперечного сечения и дрейфовую скорость:

Формула:

I = n * e * A * V

Где:

• I - сила тока (в амперах);
• n - концентрация носителей заряда (в м^-3);
• e - заряд электрона (примерно 1.6 * 10^-19 Кл);
• A - площадь поперечного сечения провода (в м²);
• V - дрейфовая скорость (в м/с).

Теперь давайте разберем шаги, необходимые для решения задачи:

1. Переведем площадь поперечного сечения из см² в м²:
   • Площадь S = 0,2 см² = 0,2 * 10^-4 м² = 2 * 10^-5 м².
2. Найдем концентрацию носителей заряда (n) для меди:
   • Для меди n ≈ 8.5 * 10^28 м^-3 (это известное значение для меди).
3. Подставим известные значения в формулу:
   • Сила тока I = 200 А;
   • Заряд электрона e ≈ 1.6 * 10^-19 Кл;
   • Площадь A = 2 * 10^-5 м².
4. Теперь выразим дрейфовую скорость V:
   • V = I / (n * e * A).
5. Подставим все известные значения:
   • V = 200 / (8.5 * 10^28 * 1.6 * 10^-19 * 2 * 10^-5).
6. Посчитаем значение:
   • Сначала найдем произведение в знаменателе:
   • 8.5 * 10^28 * 1.6 * 10^-19 * 2 * 10^-5 = 2.72 * 10^5.
   • Теперь подставим это значение в формулу для V:
   • V = 200 / (2.72 * 10^5) ≈ 7.35 * 10^-4 м/с.

Ответ: Дрейфовая скорость V электронов в медном проводе составляет примерно 7.35 * 10^-4 м/с.