Câu hỏi:

21/08/2025 426 Lưu

Trong một dây dẫn kim loại hình trụ tròn có dòng điện không đổi chạy qua. Mật độ electron dẫn của kim loại này là \(n = 8,0 \times {10^{28}}\;{{\rm{m}}^{ - 3}}\). Tốc độ chuyển động có hướng của các electron dẫn trong dây kim loại này là \(v = 5,0 \times {10^{ - 5}}\;{\rm{m}}/{\rm{s}}\). Lấy độ lớn điện tích của mỗi electron là \(e = 1,6 \times {10^{ - 19}}\;{\rm{C}}\). Hãy tính mật độ của dòng điện chạy trong dây dẫn này (theo đơn vị kA/m2), biết mật độ dòng điện là cường độ dòng điện trên một đơn vị diện tích tích diện thẳng của dây dẫn, được tính theo công thức

                                                                          \(j = \frac{I}{S}.\)

Đáp án:

 

 

 

 

Quảng cáo

Trả lời:

verified Giải bởi Vietjack

Đáp án:

6

4

0

 

Hướng dẫn giải

\(j = \frac{I}{S} = nve = 8,0 \times {10^{28}}.5,0 \times {10^{ - 5}}\;.1,6 \times {10^{ - 19}} = 640 \times {10^3}\;{\rm{A}}/{{\rm{m}}^2}.\)

CÂU HỎI HOT CÙNG CHỦ ĐỀ

Lời giải

 

Phát biểu

Đúng

Sai

a

Hạt tải điện trong thanh thép là các electron.

Đ

 

b

Tiết diện thẳng của thanh thép là 1,65 \({\rm{c}}{{\rm{m}}^2}\).

 

S

c

Cường độ dòng điện qua thanh thép là khoảng 86,55 A.

Đ

 

d

Mật độ dòng điện của thanh thép không đổi nếu ta tăng bề dày của thanh thêm
1 mm.

Đ

 

Hướng dẫn giải

b. \(S = {\left( {8 + 0,1} \right)^2} - {8^2} = 1,61\;c{m^2}\).

c. \(I = Snve = 1,61.10 - 4.8,{4.10^{27}}.0,{4.10^{ - 3}}.1,{6.10^{ - 19}} = 86,55\;A\;\)

d. \(j = I/S = nve\) không phụ thuộc tiết diện S.

Lời giải

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

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