שאלה # 27945

תשובה:

(א) # 2 * 10 ^ 18 "אלקטרונים למטר" #

(ב) # 8 * 10 ^ -5 "אמפר" #

הסבר:

#color (אדום) (א): # אתה נתון אז מספר אלקטרונים ליחידת נפח כמו # 1xx10 ^ 20 # אלקטרונים לכל קוביית מטר.

אתה יכול גם לכתוב את זה כמו: # n_e / V = 1xx10 ^ 20 = 10 ^ 20 #

איפה # n_e # הוא המספר הכולל של אלקטרונים # V # הוא נפח הכולל.

ואנחנו יודעים זאת # V = A * l # כי הוא חתך שטח פעמים אורך חוט.

מה שאנחנו רוצים הוא מספר אלקטרונים ליחידת נפח, כלומר, # n_e / l #

לכן אתה ממשיך כך:

# n_e / V = 10 ^ 20 #

# n_e / (A * l) = 10 ^ 20 #

# n_e / l = A * 10 ^ 20 = 2xx10 ^ -2 * 10 ^ 20 = צבע (כחול) (2 * 10 ^ 18 "אלקטרונים למטר") #

#color (אדום) (b): # הזרם ניתן על ידי כמות המטען הזורם ליחידת זמן, # I = q / t #

סך החיוב# (Q) # זורם בחלק הצלב נתונה של חוט הוא תשלום ליחידת נפח # (q / V) # פעמים את הנפח הכולל # (A * l) #

# => Q = q / V * A * l #

מאז מטענים כמו אלקטרונים, את החיוב לכל יחידת נפח# (q / V) # ניתן לראות כמו מספר אלקטרונים ליחידת נפח # (n_e / V) # פעמים את החיוב על אלקטרון יחיד # (e = 1.6xx10 ^ -19 "C") #

לכן, # Q = n_e / V * e * A * l #

זה אומר שהזרם # I = (n_e / V * e * A * l) / t = n_e / V * e * A * l / t #

# l / t # הוא נראה כמו המהירות הממוצעת שבה כל האלקטרונים בכללותם נעים מקצה אחד של חוט אל השני וזה נקרא מהירות סחיפה

עכשיו יש לנו, # I = n_e / V * e * A * v_ "drift" #

# => אני = 10 ^ 20 * 1.6xx10 ^ -19 * 2xx10 ^ -2 * 2.5xx10 ^ -4 = צבע (כחול) (8 * 10 ^ -5 "A") #