Câu hỏi:

21/08/2025 8 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