Câu hỏi

Câu 5: Một dây dẫn bằng đồng đường kính tiết diện là d=1mm có dòng điện cường Q(1)=2A chạy qua, cho biết mật độ electron tự do là n=8,45cdot 10^28electron/m^3 . Tốc độ dịch chuyển có hướng của các electron trong dây dẫn là bao nhiêu millimet trên giây? A 0,188 B 0,288 G 0.88 D 0.588
Giải pháp
4.3(330 phiếu bầu)

Nhungchuyên gia · Hướng dẫn 6 năm
Trả lời
Để tìm tốc độ dịch chuyển có hướng của các electron trong dây dẫn, ta sử dụng công thức:
v = \frac{I}{n \cdot A \cdot e}
Trong đó:
- I là cường độ dòng điện (2 A)
- n là mật độ electron tự do (8.45 \times 10^{28} \, \text{electron/m}^3)
- A là diện tích tiết diện của dây dẫn
- e là điện tích của một electron (1.6 \times 10^{-19} \, \text{C})
Diện tích tiết diện của dây dẫn có đường kính d = 1 \, \text{mm} là:
A = \pi \left(\frac{d}{2}\right)^2 = \pi \left(0.5 \times 10^{-3} \, \text{m}\right)^2 = \pi \times 0.25 \times 10^{-6} \, \text{m}^2
Thay các giá trị vào công thức tính tốc độ:
v = \frac{2}{8.45 \times 10^{28} \times \pi \times 0.25 \times 10^{-6} \times 1.6 \times 10^{-19}}
Tính toán:
v = \frac{2}{8.45 \times 10^{28} \times 3.1416 \times 0.25 \times 10^{-6} \times 1.6 \times 10^{-19}}
v = \frac{2}{4.256 \times 10^{22}}
v \approx 0.188 \, \text{m/s}
Do đó, tốc độ dịch chuyển có hướng của các electron trong dây dẫn là khoảng 0.188 millimet trên giây.
Vậy đáp án đúng là A: 0.188.
v = \frac{I}{n \cdot A \cdot e}
Trong đó:
- I là cường độ dòng điện (2 A)
- n là mật độ electron tự do (8.45 \times 10^{28} \, \text{electron/m}^3)
- A là diện tích tiết diện của dây dẫn
- e là điện tích của một electron (1.6 \times 10^{-19} \, \text{C})
Diện tích tiết diện của dây dẫn có đường kính d = 1 \, \text{mm} là:
A = \pi \left(\frac{d}{2}\right)^2 = \pi \left(0.5 \times 10^{-3} \, \text{m}\right)^2 = \pi \times 0.25 \times 10^{-6} \, \text{m}^2
Thay các giá trị vào công thức tính tốc độ:
v = \frac{2}{8.45 \times 10^{28} \times \pi \times 0.25 \times 10^{-6} \times 1.6 \times 10^{-19}}
Tính toán:
v = \frac{2}{8.45 \times 10^{28} \times 3.1416 \times 0.25 \times 10^{-6} \times 1.6 \times 10^{-19}}
v = \frac{2}{4.256 \times 10^{22}}
v \approx 0.188 \, \text{m/s}
Do đó, tốc độ dịch chuyển có hướng của các electron trong dây dẫn là khoảng 0.188 millimet trên giây.
Vậy đáp án đúng là A: 0.188.