Задача В20. Длина медного проводника 300 м, напряжение на его концах 36 В, концентрация электронов проводимости в проводнике . Определить среднюю скорость упорядоченного движения электронов в этом проводнике.

Задача В20. Длина медного проводника 300 м, напряжение на его концах 36 В, концентрация электронов проводимости в проводнике . Определить среднюю скорость упорядоченного движения электронов в этом проводнике.

Обозначим l длину проводника, U — напряжение на его концах, n — концентрацию электронов проводимости, R — сопротивление проводника, r — удельное сопротивление меди, I — силу тока в проводнике, S — площадь поперечного сечения проводника, v — среднюю скорость упорядоченного движения электронов, е — модуль заряда электрона.

Решение:

Выразим силу тока через концентрацию электронов проводимости и их скорость:

По закону Ома для участка цепи

Сопротивление проводника выразим через его длину и площадь поперечного сечения:

Подставим правую часть этой формулы в закон Ома:

Нам осталось приравнять правые части равенств (1) и (2) и из полученного выражения найти скорость упорядоченного движения электронов:

Произведем вычисления:

Ответ: .

Эта задача взята со страницы подробного решения задач по физике, там расположена теория и подробное решения задач по всем темам физики:

Задачи по физике с решением

Возможно вам будут полезны эти задачи:

Задача В18. При увеличении напряжения на обкладках конденсатора в три раза энергия его электрического поля увеличилась на 200 мДж. Найти начальную энергию конденсатора.

Задача В19. Сопротивление медного проводника 0,2 Ом, его масса 0,2 кг, плотность меди 8900 кг/м3. Определить площадь поперечного сечения проводника.

Задача В21. Чему равна энергия конденсатора емкостью 10 мкФ (рис. 237)? ЭДС источника тока 4 В, внутреннее сопротивление 1 Ом, сопротивления резисторов 10 Ом.

Задача В22. На рис. 238 изображена схема электрической цепи. Когда ключ К разомкнут, вольтметр показывает 4 В, а когда ключ К замкнут, вольтметр показывает 3,8 В. Сопротивление резистора 2 Ом. Чему равно внутреннее сопротивление источника тока?