2018-05-14
По прямому медному проводу длины $l = 1000 м$ и сечением $S = 1,0 мм^{2}$ течет ток $I = 4,5 А$. Считая, что на каждый атом меди приходится один свободный электрон, найти:
а) время, за которое электрон переместится от одного конца провода до другого;
б) сумму электрических сил, действующих на все свободные электроны в данном проводе.
Решение:
Пусть $n$ - объемная плотность электронов, тогда из $I = \rho S_{x} v_{d}$,
$I = neS_{x} | \langle \vec{v} \rangle | = neS_{x} \frac{l}{t}$
Итак, $t = \frac{neS_{x}l }{I} = 3 мкс$.
(б) Сумма электрических сил
$= | (nv) у \vec{E} | = | nS l e \rho |$, где $\rho$ - удельное сопротивление материала.
$= nSle \rho \frac{I}{S} = nel \rho I = 1,0 мкН$