Разделы 
Дополнительно
Задача по физике - 7565
2018-05-14 
Вдоль медного прямого проводника круглого сечения радиуса $R = 5,0 мм$ течет ток $I = 50 А$. Найти разность потенциалов между осью проводника и его поверхностью. Концентрация электронов проводимости у меди $n = 0,9 \cdot 10^{23} см^{-3}$.
Решение:
Электроны в проводнике дрейфуют со скоростью,
$v_{d} = \frac{J}{ne} = \frac{I}{ \pi R^{2} ne }$,
где $e$ - величина заряда на электроне, $n$ - концентрация электронов проводимости.
Магнитное поле внутри проводника из-за этого тока определяется,
$B_{ \phi} (2 \pi r) = \pi r^{2} \frac{I}{ \pi R^{2} } \mu_{0}$ или, $B_{ \phi } = \frac{ \mu_{0} }{2 \pi} \frac{Ir}{R^{2} }$
Радиальное электрическое поле $vB_{ \phi}$ должно возникать в равновесии. Разность потенциалов при этом,
$\Delta \phi = \int_{0}^{R} \frac{I}{ \pi R^{2} ne } \frac{ \mu_{0} }{2 \pi} \frac{Ir}{R^{2} } dr = \frac{I}{ \pi R^{2} ne } \left ( \frac{ \mu_{0} }{4 \pi} I \right ) = \frac{ \mu_{0}I^{2} }{4 \pi R^{2} ne }$
Вдоль медного прямого проводника круглого сечения радиуса $R = 5,0 мм$ течет ток $I = 50 А$. Найти разность потенциалов между осью проводника и его поверхностью. Концентрация электронов проводимости у меди $n = 0,9 \cdot 10^{23} см^{-3}$.
Решение:
Электроны в проводнике дрейфуют со скоростью,
$v_{d} = \frac{J}{ne} = \frac{I}{ \pi R^{2} ne }$,
где $e$ - величина заряда на электроне, $n$ - концентрация электронов проводимости.
Магнитное поле внутри проводника из-за этого тока определяется,
$B_{ \phi} (2 \pi r) = \pi r^{2} \frac{I}{ \pi R^{2} } \mu_{0}$ или, $B_{ \phi } = \frac{ \mu_{0} }{2 \pi} \frac{Ir}{R^{2} }$
Радиальное электрическое поле $vB_{ \phi}$ должно возникать в равновесии. Разность потенциалов при этом,
$\Delta \phi = \int_{0}^{R} \frac{I}{ \pi R^{2} ne } \frac{ \mu_{0} }{2 \pi} \frac{Ir}{R^{2} } dr = \frac{I}{ \pi R^{2} ne } \left ( \frac{ \mu_{0} }{4 \pi} I \right ) = \frac{ \mu_{0}I^{2} }{4 \pi R^{2} ne }$
