12. По медной проволоке с площадью поперечного сечения 0,01 см2 проходит ток I = 20А. Оценить скорость дрейфа электронов в электрическом поле и сравнить ее со скоростью Ферми при Т=0 К. Cчитать эффективную массу равной массе свободного электрона. (Решение → 21775)

Заказ №39111

12. По медной проволоке с площадью поперечного сечения 0,01 см2 проходит ток I = 20А. Оценить скорость дрейфа электронов в электрическом поле и сравнить ее со скоростью Ферми при Т=0 К. Cчитать эффективную массу равной массе свободного электрона. Дано: S=0,01 см2=10-6 м 2 I = 20А m=9,1∙10-31 кг Найти: vd, vF

Решение.

При наложении внешнего электрического поля в металлическом проводнике кроме теплового движения электронов возникает их упорядоченное движение (дрейф), то есть электрический ток. Среднюю скорость d дрейфа можно оценить из следующих соображений. За интервал времени Δt через поперечное сечение S проводника пройдут все электроны, находившиеся в объеме d S t   Число таких электронов равно d nS t   , где n – средняя концентрация свободных электронов, примерно равная числу атомов в единице объема металлического проводника. Через сечение проводника за время Δt пройдет заряд d    q enS t  . Отсюда следует: d q I enS t      или d I enS   Плотность меди o A m N Nm V V VN      , где  - молярная масса, NA- число Авогадро.

12. По медной проволоке с площадью поперечного сечения 0,01 см2 проходит ток I = 20А. Оценить скорость дрейфа электронов в электрическом поле и сравнить ее со скоростью Ферми при Т=0 К. Cчитать эффективную массу равной массе свободного электрона.

12. По медной проволоке с площадью поперечного сечения 0,01 см2 проходит ток I = 20А. Оценить скорость дрейфа электронов в электрическом поле и сравнить ее со скоростью Ферми при Т=0 К. Cчитать эффективную массу равной массе свободного электрона.

12. По медной проволоке с площадью поперечного сечения 0,01 см2 проходит ток I = 20А. Оценить скорость дрейфа электронов в электрическом поле и сравнить ее со скоростью Ферми при Т=0 К. Cчитать эффективную массу равной массе свободного электрона.

12. По медной проволоке с площадью поперечного сечения 0,01 см2 проходит ток I = 20А. Оценить скорость дрейфа электронов в электрическом поле и сравнить ее со скоростью Ферми при Т=0 К. Cчитать эффективную массу равной массе свободного электрона.