По медному проводнику сечением 0,17 мм2 про¬текает ток силой 0,025 А. Определить, какая си¬ла действует...

Тематика Физика
Уровень 10 - 11 классы
электрический ток медный проводник сила тока электрическое поле электроны физика проводимость площадь сечения
0

По медному проводнику сечением 0,17 мм2 про¬текает ток силой 0,025 А. Определить, какая си¬ла действует на отдельные электроны со стороны электрического поля.

avatar
задан день назад

3 Ответа

0

Чтобы определить силу, действующую на отдельные электроны в медном проводнике, необходимо воспользоваться формулой для определения силы, действующей на заряд в электрическом поле.

Сначала определим количество электронов, проходящих через проводник в единицу времени. Для этого воспользуемся формулой: I = q n v, где I - сила тока, q - заряд электрона (1,6 10^-19 Кл), n - концентрация электронов в медном проводнике (8,5 10^28 м^-3), v - скорость электронов (для меди принимаем порядка 10^6 м/с).

Подставив известные значения, получим: 0,025 = 1,6 10^-19 8,5 10^28 10^6, откуда n ≈ 1,47 * 10^22 электронов/сек.

Теперь определим силу, действующую на отдельные электроны. Для этого воспользуемся формулой: F = q * E, где F - сила, действующая на отдельный электрон, E - напряженность электрического поля.

Напряженность электрического поля в проводнике можно определить как отношение напряжения к длине проводника: E = U / L, где U - напряжение, L - длина проводника.

Подставим известные значения: E = U / L = I * R / L, где R - сопротивление проводника.

Далее, подставим полученные значения в формулу для силы: F = 1,6 10^-19 E.

Таким образом, мы можем определить силу, действующую на отдельные электроны в медном проводнике при заданных условиях.

avatar
ответил день назад
0

Сила, действующая на отдельные электроны со стороны электрического поля, равна 1,6 * 10^-19 Н.

avatar
ответил день назад
0

Чтобы определить силу, действующую на отдельные электроны со стороны электрического поля, нужно воспользоваться законом Ома и формулой для силы, действующей на заряд в электрическом поле.

  1. Определим электрическое поле в проводнике:

    Закон Ома для участка цепи в дифференциальной форме можно записать как: [ E = \frac{U}{l} ] где ( E ) — напряжённость электрического поля, ( U ) — напряжение, ( l ) — длина участка проводника.

    Однако, в данном случае мы знаем ток (( I )) и площадь сечения (( A )). Используя закон Ома в форме ( I = \frac{U}{R} ) и учитывая, что сопротивление ( R ) можно выразить через удельное сопротивление (( \rho )), длину и площадь сечения, получим: [ R = \rho \frac{l}{A} ] Подставляя это в формулу для тока, получаем: [ I = \frac{U}{\rho \frac{l}{A}} = \frac{A \cdot U}{\rho \cdot l} ] Отсюда напряжённость электрического поля: [ E = \frac{U}{l} = \frac{I \cdot \rho}{A} ]

  2. Удельное сопротивление меди:

    Удельное сопротивление меди ((\rho)) при комнатной температуре составляет примерно (1.68 \times 10^{-8} \, \Omega \cdot \text{м}).

  3. Подставим известные значения:

    Площадь сечения ( A = 0.17 \, \text{мм}^2 = 0.17 \times 10^{-6} \, \text{м}^2 ).

    Ток ( I = 0.025 \, \text{А} ).

    [ E = \frac{0.025 \cdot 1.68 \times 10^{-8}}{0.17 \times 10^{-6}} = \frac{4.2 \times 10^{-10}}{0.17 \times 10^{-6}} ] [ E \approx 2.47 \, \text{Н/Кл} ]

  4. Сила, действующая на отдельный электрон:

    Сила, действующая на заряд в электрическом поле, определяется как: [ F = q \cdot E ] где ( q ) — заряд электрона, равный ( -1.6 \times 10^{-19} \, \text{Кл} ).

    Подставим значения: [ F = 1.6 \times 10^{-19} \cdot 2.47 \approx 3.95 \times 10^{-19} \, \text{Н} ]

Таким образом, на отдельные электроны со стороны электрического поля действует сила приблизительно равная ( 3.95 \times 10^{-19} \, \text{Н} ).

avatar
ответил день назад

Ваш ответ

Вопросы по теме