Pregunta # 27945

Resposta:

(a) # 2 * 10 ^ 18 "electrons per metre" #

(b) # 8 * 10 ^ -5 "Amperes" #

Explicació:

#color (vermell) ((a): # Us heu donat llavors un nombre d’electrons per unitat de volum # 1xx10 ^ 20 # electrons per metre cub.

També podeu escriure-ho com: # n_e / V = 1xx10 ^ 20 = 10 ^ 20 #

on # n_e # és el nombre total d’electrons i # V # és el volum total.

I ho sabem # V = A * l # és a dir, la secció transversal de la longitud del cable.

El que volem és el nombre d’electrons per unitat de volum, és a dir, # n_e / l #

Per tant, procediu així:

# n_e / V = 10 ^ 20 #

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

# n_e / l = A * 10 ^ 20 = 2xx10 ^ -2 * 10 ^ 20 = color (blau) (2 * 10 ^ 18 "electrons per metre") #

#color (vermell) ((b): # El corrent es dóna per la quantitat de càrrega que flueix per unitat de temps, # I = q / t #

El càrrec total# (Q) # el flux en una secció transversal d’un cable és la càrrega per unitat de volum # (q / V) # vegades el volum total # (A * l) #

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

Des de les càrregues com a electrons, la càrrega per unitat de volum# (q / V) # es pot considerar com el nombre d’electrons per unitat de volum # (n_e / V) # vegades la càrrega en un sol electró # (e = 1.6xx10 ^ -19 "C") #

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

Això vol dir que el corrent # I = (n_e / V * e * A * l) / t = n_e / V * e * A * l / t #

# l / t # es veu com la velocitat mitjana amb la qual tots els electrons sencers es mouen d’un extrem del cable a l’altre i s’anomena el velocitat de deriva

Ara tenim, # I = n_e / V * e * A * v_ "deriva" #

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