Fysik
Elektronfart og resistens ved bestemte temperaturer
1.
Skal regne ud hvor hurtigt elektronerne bevæger sig i en ledning af sølv med en diameter på 0.25mm. Hvordan regnes det ud?
2.
Skal beregne restistensen i samme ledning ved 0c hvilken formel skal bruges her?
Svar #1
18. august 2013 af mathon
1.
hvis du tegner en cylinderformet model af Ag-lederen
med
tværsnitsareal A
volumen A•v•t når v er hastigheden i preferenceretning overlejrende den termiske bevægelse
antal frie elektroner pr m3 n hver med ladningen e
har du
fri bevægelig ladning i voluminet A•v•t
Q = A•v•t•n•e
med strømstyrken
I = A•v•n•e
hvis du regner med strømstyrken 1 A og én fri elektron pr. Ag-atom
1 m3 Ag har massen 10500 kg og indeholder (10500 kg)/(0,10787 kg/mol)•(6,023•1023 mol-1) = 5,863•1028
frie elektroner med den samlede ladning
n•e = (5,863•1028 m-3)•(1,602·10-19 C) = 1,420·1010 C/m3
hvoraf
I = A•v•n•e
(1 A) = (π • (0,125·10-3 m)2 • v • (1,420·1010 As/m3)
(1 A) = (697,041 As/m) • v
v = (1 A) / (697,041 As/m) = 0,001435 m/s ≈ 1,4 mm/s
I en sølvtråd ved stuetemperatur med diameter 0,25 mm gennemløbet af en DC-strøm på 1 A,
bevæger de frie elektroner sig i det elektriske felts retning med gennemsnitligt 1,4 mm/s.
Skriv et svar til: Elektronfart og resistens ved bestemte temperaturer
Du skal være logget ind, for at skrive et svar til dette spørgsmål. Klik her for at logge ind.
Har du ikke en bruger på Studieportalen.dk?
Klik her for at oprette en bruger.
