Задание 1 Параграф 109 ГДЗ Мякишев 10 класс (Физика)

1. К концам медного проводника длиной $$300\ \text{м}$$ приложено напряжение $$36\ \text{В}$$. Определите среднюю скорость упорядоченного движения электронов в проводнике, если концентрация электронов проводимости в меди $$8{,}5 \cdot 10^{28}\ \text{м}^{-3}$$, а удельное сопротивление $$1{,}7 \cdot 10^{-8}\ \Omega \cdot \text{м}$$.

$$l=300\ \text{м}$$
$$U=36\ \text{В}$$
$$n=8{,}5\cdot10^{28}\ \text{м}^{-3}$$
$$\rho=1{,}7\cdot10^{-8}\ \Omega\cdot\text{м}$$
$$e=1{,}6\cdot10^{-19}\ \text{Кл}$$

Сила тока по закону Ома:

$$I=\frac{U}{R}$$

Сопротивление проводника:

$$R=\rho\frac{l}{S}$$

Тогда

$$I=\frac{US}{\rho l}$$

С другой стороны, сила тока связана со скоростью упорядоченного движения электронов:

$$I=envS$$

Приравнивая выражения для тока, получаем:

$$\frac{US}{\rho l}=envS$$

$$v=\frac{U}{\rho l en}$$

Подставим значения:

$$v=\frac{36}{1{,}7\cdot10^{-8}\cdot300\cdot1{,}6\cdot10^{-19}\cdot8{,}5\cdot10^{28}}$$

$$v\approx4{,}9\cdot10^{-4}\ \text{м/с}$$

Ответ

$$v\approx5\cdot10^{-4}\ \text{м/с}$$