Kysymys # 27945

Vastaus:

(A) # 2 * 10 ^ 18 "elektronia metriä kohti" #

(B) # 8 * 10 ^ -5 "Amperit" #

Selitys:

#color (punainen) ((a): # Sinulle on annettu elektronien lukumäärä tilavuusyksikköä kohti # 1xx10 ^ 20 # elektronit metriä kohti.

Voit myös kirjoittaa tämän seuraavasti: # N_e / V = 1xx10 ^ 20 = 10 ^ 20 #

missä # N_e # on elektronien ja # V # on kokonaistilavuus.

Ja me tiedämme sen # V = A * l # tämä on poikkileikkauksen pinta-aika kertaa langan pituus.

Haluamme olla elektronien lukumäärä tilavuusyksikköä kohti, eli # N_e / l #

Siksi jatkat näin:

# N_e / V = 10 ^ 20 #

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

# n_e / l = A * 10 ^ 20 = 2xx10 ^ -2 * 10 ^ 20 = väri (sininen) (2 * 10 ^ 18 "elektronia metriä kohti") #

#color (punainen) ((b): # Nykyinen määrä lasketaan yksikköä kohti kulkevan maksun määrän perusteella, # I = Q / t #

Kokonaismaksu# (Q) # virtaus johtimen tietyssä poikkileikkauksessa on lataus yksikkömäärää kohti # (Q / V) # kertaa kokonaistilavuus # (A * l) #

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

Koska lataukset elektroneiksi, maksu yksikkötilavuutta kohti# (Q / V) # voidaan tarkastella elektronien lukumääränä tilavuusyksikköä kohti # (N_e / V) # kertaa yksi elektroni # (e = 1,6xx10 ^ -19 "C") #

Niin, # Q = n_e / V * e * A * l #

Tämä tarkoittaa, että nykyinen # I = (n_e / V * e * A * l) / t = n_e / V * e * A * l / t #

# L / t # katsotaan keskimääräiseksi nopeudeksi, jolla kaikki elektronit kokonaisuudessaan liikkuvat johdon toisesta päästä ja jota kutsutaan ajopituus

Nyt meillä on # I = n_e / V * E * A * v_ "drift" #

# => I = 10 ^ 20 * 1.6xx10 ^ -19 * 2xx10 ^ -2 * 2.5xx10 ^ -4 = väri (sininen) (8 * 10 ^ -5 "A") #