Задание 1 Параграф 109 ГДЗ Мякишев 10 класс (Физика)

Рассмотрим вариант решения задания из учебника Мякишев, Буховцев 10 класс, Просвещение: 1. К концам медного проводника длиной 300 м приложено напряжение 36 В. Определите среднюю скорость упорядоченного движения электронов в проводнике, если концентрация электронов проводимости в меди 8,5 * 10^28 м^-3, а удельное сопротивление 1,7 * 10^-8 Ом * м. *Цитирирование задания со ссылкой на учебник производится исключительно в учебных целях для лучшего понимания разбора решения задания. 10 myakishev10 109-1 1026

Дано

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

Ход решения

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

$$v\approx5\cdot10^{-4}\ \text{м/с}$$