1. К концам медного проводника длиной 300 м приложено напряжение 36 В. Определите среднюю скорость упорядоченного движения электронов в проводнике, если концентрация электронов проводимости в меди 8,5 ⋅ 10⁻²⁸ м⁻³, а удельное сопротивление 1,7 ⋅ 10⁻⁸ Ом ⋅ м.

Решение:

1. Дано:
   • Длина проводника (L) = 300 м
   • Напряжение (U) = 36 В
   • Концентрация электронов (n) = 8,5 ⋅ 10^-28 м^-3
   • Удельное сопротивление (ρ) = 1,7 ⋅ 10^-8 Ом ⋅ м
2. Найти:
   • Средняя скорость упорядоченного движения электронов (v)
3. Формулы:
   • Закон Ома для участка цепи: I = U / R
   • Зависимость сопротивления от размеров проводника: R = ρ * L / S
   • Сила тока через концентрацию носителей заряда: I = n * q * S * v, где q - заряд электрона (1,6 ⋅ 10^-19 Кл).
4. Вычисления:
   1. Сначала найдем сопротивление проводника: R = (1,7 ⋅ 10⁻⁸ Ом ⋅ м) * (300 м) / S
   2. Теперь найдем силу тока: I = 36 В / R = 36 В / ((1,7 ⋅ 10⁻⁸ Ом ⋅ м * 300 м) / S) = (36 * S) / (1,7 ⋅ 10⁻⁸ * 300) А
   3. Приравняем выражения для силы тока: (36 * S) / (1,7 ⋅ 10⁻⁸ * 300) = n * q * S * v
   4. Сократим S: 36 / (1,7 ⋅ 10⁻⁸ * 300) = n * q * v
   5. Выразим скорость: v = 36 / (n * q * 1,7 ⋅ 10⁻⁸ * 300)
   6. Подставим значения: v = 36 / (8,5 ⋅ 10⁻²⁸ м⁻³ * 1,6 ⋅ 10⁻¹⁹ Кл * 1,7 ⋅ 10⁻⁸ Ом ⋅ м * 300 м)
   7. v ≈ 36 / (6,9 ⋅ 10-27) м/с
   8. v ≈ 5,2 ⋅ 10-6 м/с

Ответ: Скорость упорядоченного движения электронов составляет приблизительно 5,2 ⋅ 10^-6 м/с.