Trang chủ
/
Vật lý
/
1.7. Một dòng các electron tự do di chuyển trong một dây dẫn bằng đồng, đường kính 2 mm, tạo ra một dòng điện 2 A. Biết rằng điện tích một electron là 1,602times 10^-19 C, và mật độ electron tự do trong dây đồng là 10^29electron/m^3 . Tính vận tốc trung bình của các electron trong dây dẫn đó ?

Câu hỏi

1.7. Một dòng các electron tự do di chuyển trong một dây dẫn bằng đồng, đường kính
2 mm, tạo ra một dòng điện 2 A. Biết rằng điện tích một electron là 1,602times 10^-19
C, và mật độ electron tự do trong dây đồng là 10^29electron/m^3 . Tính vận tốc trung
bình của các electron trong dây dẫn đó ?
zoom-out-in

1.7. Một dòng các electron tự do di chuyển trong một dây dẫn bằng đồng, đường kính 2 mm, tạo ra một dòng điện 2 A. Biết rằng điện tích một electron là 1,602times 10^-19 C, và mật độ electron tự do trong dây đồng là 10^29electron/m^3 . Tính vận tốc trung bình của các electron trong dây dẫn đó ?

expert verifiedXác minh chuyên gia

Giải pháp

4.5(265 phiếu bầu)
avatar
Việt Hằngchuyên gia · Hướng dẫn 6 năm

Trả lời

<br />Áp dụng vào công thức I = n*q*A*v, ta tìm được <br /><br />Ra vận tốc trung bình của các hạt điện tử v = I / (q * n * A)<br /><br />Nhập các giá trị đã biết vào: <br /><br />v = 2 /(1.602×10^-19 * 10^29 * 3.14 * (2.10^-3 / 2)^2)<br /><br />Do I = 2A, q = 1.602×10^-19 C, n = 10^29 electrons/m3, r = D/2 = 1mm (notôi đổi 2mm -> mm để quotient dễ nhìn hơn )<br /><br />Vậy được giá trị của v là v ≈ 3.44955313 * 10^-4 m/s<br /><br />Điều này cho thấy, mặc dù dòng điện trong dây dẫn lớn, vận tốc trung bình của hạt electron rất nhỏ <br /><br />Vậy vận tớc trung bình cần tìm v ≈ 3.45 * 10^-4 m/s

Giải thích

<br />Dòng điện I trong dây dẫn chỉ có thể xuất hiện khi có sự di chuyển cứu hồi, đồng thời dòng của các hạt electron tự do. Để biết cách xác định vận tốc trung bình v của hạt electron tự do từ số liệu đã cho, chúng ta cần dùng công thức<br /><br />I = q*n*A*v<br /><br />Trong đó, I là cường độ dòng, đơn vị là Ampere (A). q là điện tích cơ bản - ở đây được biểu diễn qua điện tích của các electron, đơn vị là Coulomb (C). n là mật độ các hạt, đơn vị là ở đây là electron/m^3. A là diện tích tiếp xúc cho dòng đi qua, ở đây nó được tính bằng π*r^2, r tương ứng là bán kính của dây dẫn, đơn vị là mét(m). Cuối cùng, v là vận tốc trung bình, chỉ số cần tính.