Разделы 
Дополнительно
Задача по физике - 6490
2018-03-03 
Разность потенциалов $U$ приложена к концам медного провода диаметром $d$ и длиной $l$. Как изменится скорость передвижения электронов в проводнике, если: а) удвоить $U$, б) удвоить $l$ и в) удвоить $d$.
Решение:
При выводе закона Ома с электронной точки зрения предварительно получают соотношение:
$\vec{j} = en \vec{u}$, (1)
где $\vec{u}$ — скорость поступательного движения электронов вдоль проводника, $j$ — плотность тока, $e$ — заряд электрона, $n$ — число свободных элементарных зарядов в единице объема проводника. Умножая (1) на площадь поперечного сечения $S = \frac{ \pi d^{2} }{4}$ проводника и пользуясь законом Ома в интегральной форме, получим: $\vec{j}S = en \vec{u}S = I = \frac{U}{k}$, откуда $u \sim \frac{U}{l}$.
Таким образом, скорость поступательного движения электронов вдоль проводника прямо пропорциональна приложенной разности потенциалов $U$ и обратно пропорциональна длине проводника $l$; от диаметра $d$ сечения проводника при фиксированном $U$ скорость электронов $u$ не зависит.
Разность потенциалов $U$ приложена к концам медного провода диаметром $d$ и длиной $l$. Как изменится скорость передвижения электронов в проводнике, если: а) удвоить $U$, б) удвоить $l$ и в) удвоить $d$.
Решение:
При выводе закона Ома с электронной точки зрения предварительно получают соотношение:
$\vec{j} = en \vec{u}$, (1)
где $\vec{u}$ — скорость поступательного движения электронов вдоль проводника, $j$ — плотность тока, $e$ — заряд электрона, $n$ — число свободных элементарных зарядов в единице объема проводника. Умножая (1) на площадь поперечного сечения $S = \frac{ \pi d^{2} }{4}$ проводника и пользуясь законом Ома в интегральной форме, получим: $\vec{j}S = en \vec{u}S = I = \frac{U}{k}$, откуда $u \sim \frac{U}{l}$.
Таким образом, скорость поступательного движения электронов вдоль проводника прямо пропорциональна приложенной разности потенциалов $U$ и обратно пропорциональна длине проводника $l$; от диаметра $d$ сечения проводника при фиксированном $U$ скорость электронов $u$ не зависит.
