Câu hỏi:

21/08/2025 39 Lưu

Cho dòng điện không đổi cường độ \(I = 4,2\;{\rm{A}}\) chạy qua một đoạn dây dẫn bằng kim loại dài \(l = 80\;{\rm{cm}}\) có đường kính tiết diện thẳng \(d = 2,5\;{\rm{mm}}\). Mật độ electron dẫn của kim loại này là \(n = 8,5 \times {10^{28}}\;{{\rm{m}}^{ - 3}}\). Lấy độ lớn điện tích của mỗi electron là \(e = 1,6 \times {10^{ - 19}}\;{\rm{C}}\). Hãy tính thời gian trung bình \(t\) để mỗi electron dẫn di chuyển hết chiều dài đoạn dây (theo đơn vị giờ và làm tròn đến chữ số thập phân thứ nhất sau dấu phẩy).

Đáp án:

 

 

 

 

Quảng cáo

Trả lời:

verified Giải bởi Vietjack

Đáp án:

3

,

3

 

Hướng dẫn giải

Diện tích tiết diện thẳng của dây kim loại này là

\(\begin{array}{*{20}{c}}{S = \pi {{\left( {\frac{d}{2}} \right)}^2} = \pi \frac{{{d^2}}}{4}.}\end{array}\)

Từ công thức \(I = Snve\) và kết hợp với biểu thức tính \(S\) ở trên ta suy ra tốc độ dịch chuyển có hướng của các electron dẫn trong dây kim loại này là

\(\begin{array}{*{20}{c}}{v = \frac{I}{{Sne}} = \frac{I}{{\pi \frac{{{d^2}}}{4}ne}} = \frac{{4I}}{{\pi {d^2}ne}}.}\end{array}\)

Thời gian trung bình để mỗi electron dẫn di chuyển hết chiều dài đoạn dây kim loại này là

            \(\begin{array}{*{20}{c}}{t = \frac{l}{v} = \frac{{l\pi {d^2}ne}}{{4I}} = \frac{{80 \times {{10}^{ - 2}}.\pi {{\left( {2,5 \times {{10}^{ - 3}}} \right)}^2}.8,5 \times {{10}^{28}}.1,6 \times {{10}^{ - 19}}}}{{4.4,2}} = 1,2 \times {{10}^4}\;s \approx 3,3\;h}\end{array}\)

CÂU HỎI HOT CÙNG CHỦ ĐỀ

Lời giải

 

Phát biểu

Đúng

Sai

a

Dòng điện có thể tồn tại trong kim loại.

Đ

 

b

Dòng điện không thể tồn tại trong chân không vì trong chân không không có hạt tải điện.

 

S

c

Muốn có dòng điện, bắt buộc phải có các electron chuyển động thành một dòng có hướng.

 

S

d

Nước tinh khiết là một chất có mật độ hạt tải điện rất cao.

 

S

Hướng dẫn giải

a. Kim loại là vật dẫn điện

b. Các hạt mang điện có thể chuyển động trong chân không, tạo nên một dòng điện.

c. Dòng điện có thể là dòng chuyển động có hướng của các ion, không nhất thiết là electron.

d. Nước tinh khiết là một chất cách điện, trong nước tinh khiết không có các ion để tải điện.