А11. Найти скорость упорядоченного движения электронов в проводе сечением 5 мм² при силе тока 10 А, если концентрация электронов проводимости 5*1028 м-3. 1) 0,5*10-3 м/с 2) 1,5*10-3 м/с 3) 0,25*10-3 м/с 4) 0,75*10-3 м/с

Сила тока связана со скоростью упорядоченного движения электронов следующим образом:

$$I = n \cdot e \cdot v \cdot S$$

где: $$I$$ - сила тока (А), $$n$$ - концентрация электронов (м⁻³), $$e$$ - заряд электрона ($$1,6 \cdot 10^{-19}$$ Кл), $$v$$ - скорость упорядоченного движения электронов (м/с), $$S$$ - площадь поперечного сечения (м²).

Выразим скорость:

$$v = \frac{I}{n \cdot e \cdot S}$$

В данном случае: $$I = 10 \text{ А}$$

$$n = 5 \cdot 10^{28} \text{ м}^{-3}$$

$$e = 1,6 \cdot 10^{-19} \text{ Кл}$$

$$S = 5 \text{ мм}^2 = 5 \cdot 10^{-6} \text{ м}^2$$

Тогда:

$$v = \frac{10 \text{ А}}{5 \cdot 10^{28} \text{ м}^{-3} \cdot 1,6 \cdot 10^{-19} \text{ Кл} \cdot 5 \cdot 10^{-6} \text{ м}^2} = \frac{10}{5 \cdot 1,6 \cdot 5 \cdot 10^{28-19-6}} \text{ м/с} = \frac{10}{40 \cdot 10^{3}} \text{ м/с} = 0,25 \cdot 10^{-3} \text{ м/с}$$

Ответ: 3) 0,25*10-3 м/с