Xác định lực hút giữa electron và hạt nhân trong dây dẫn bằng đồng

Trong dây dẫn bằng đồng, các electron muốn trở thành các electron tự do để tham gia vào quá trình dẫn điện. Để thoát khỏi lực hút giữa electron và hạt nhân, chúng ta cần xác định lực hút này. Theo yêu cầu của bài viết, chúng ta đã biết rằng hạt nhân của đồng mang điện tích \(Q = 45 \times 10^{-7} pC\), điện tích của electron là \(e = -1.6 \times 10^{-7} pC\), khoảng cách giữa electron và hạt nhân là \(r = 70 pm\), và môi trường có hằng số điện trương \(\varepsilon = 2\). Để tính toán lực hút giữa electron và hạt nhân, chúng ta có thể sử dụng công thức Coulomb: \[F = \frac{{k \cdot |Q \cdot e|}}{{r^2}}\] Trong đó, \(k\) là hằng số Coulomb và có giá trị là \(8.99 \times 10^9 N \cdot m^2/C^2\). Thay các giá trị đã cho vào công thức, ta có: \[F = \frac{{8.99 \times 10^9 \cdot |45 \times 10^{-7} \cdot (-1.6 \times 10^{-7})|}}{{(70 \times 10^{-12})^2}}\] Tiến hành tính toán, ta có: \[F \approx 1.16 \times 10^{-8} N\] Vậy, lực hút giữa electron và hạt nhân trong dây dẫn bằng đồng là khoảng \(1.16 \times 10^{-8} N\). Trên cơ sở tính toán trên, ta có thể kết luận rằng lực hút giữa electron và hạt nhân trong dây dẫn bằng đồng là một lực rất nhỏ. Điều này cho thấy rằng electron có thể dễ dàng thoát khỏi lực hút này và trở thành các electron tự do để tham gia vào quá trình dẫn điện. Tuy nhiên, cần lưu ý rằng tính toán trên chỉ là một ước lượng và có thể có sai số nhất định. Để có kết quả chính xác hơn, cần thực hiện các thí nghiệm và đo lường thực tế. Trên cơ sở những thông tin trên, ta có thể hiểu rõ hơn về lực hút giữa electron và hạt nhân trong dây dẫn bằng đồng và tầm quan trọng của việc thoát khỏi lực hút này để electron có thể tham gia vào quá trình dẫn điện.