Средняя скорость дрейфа электронов в металле составляет 2 миллиметра/секунду Оцените время и длину свободного пробега электронов в этом металле.

Показать ответ

Ответ:

Соря11

15.09.2020 06:37

Воспользуемся классической теорией Друде-Лоренца.

Пусть известна напряженность внешнего электрического поля E, тогда ускорение, которое приобретет электрон на дистанции своего свободного пробега

$a=\frac{F}{m}=\frac{eE}{m_0}$

Если τ - время свободного пробега, то к концу свободного пробега электрон приобретет скорость

$v_D=a\tau=\frac{eE}{m_0}\tau$

Но это максимальная скорость, средняя будет в два раза меньше из-за различных направлений вектора скорости дрейфа электрона от -90° до 90°

$=\frac{eE}{2m_0} \tau$

Отсюда уже можно найти время свободного пробега

$\tau=\frac{2m_0}{eE}=\frac{2*9.1*10^-^3^1*2*10^-^3}{1.6*10^-^1^9*E}=2.28*10^-^1^4E$

Скорости беспорядочного движения электронов близки к тепловым, вклад, вносимый скоростью дрейфа ничтожен, пусть Т - температура проводника

$v=\sqrt{\frac{8kT}{\pi m_0} }$

А длина свободного пробега

$l=\tau v=\tau \sqrt{\frac{8kT}{\pi m_0 } }=2.28*10^-^ 1^4E\sqrt{\frac{8*1.38*10^-^2^3T}{3.14*9.1*10^-^3^1} }=1.42*10^-^1^0E\sqrt{T}$ .

Примечание: Эти формулы годятся только для данной скорости дрейфа.

0,0(0 оценок)

Популярные вопросы: Физика

Jamik1008

14.08.2022 17:50

Если автобус равномерно движется по горизонтальному пути,чему равняется сила трения?...

zavirohinoleksa

14.08.2022 17:50

Дано: u=110 в l=105м s=0.7мм^2 нужно найти силу тока провода сделанного из алюминий...

volck223

14.08.2022 17:50

Брусок из железа подвешен к пружине и растягивает её на 2,5 см. размеры бруска 29\18\19. определите растяжение пружины, если к ней подвесить ведро с водой массой 10 кг....

110217

14.08.2022 17:50

Какая сила нужна для равномерного перемещения тележки, если сила трения составляет 0,02 его веса? вес тележки 500 н....

Amina141002

14.08.2022 17:50

Если автобус равномерно движется по горизонтальному пути,чему равна сила трения? можно щитать что g=10н...

НелиЗильбирштейн

22.06.2020 06:12

Направление движения волны...

Максим111136322

06.03.2021 07:13

Сила реакции опоры которая действует на тело равна 500 H, а сила трения в свою очередь равна 100 Чему при этом равен коэффициент трения? Выполните ответ в файле...

БадАнгелина

19.03.2023 19:31

Чему равна сила тяготения между двумя одинаковыми бильярдными шарами диаметром 4 см в момент столкновения? Масса каждого шара 200 г....

kazimirova2009

07.12.2022 06:35

2. Визначте частоту електромагнітної хвилі у вакуумі, якщо довжина цієї хвилі 6 см.3. Через який час повернеться сигнал радіолокатора, якщо ціль знаходиться навідстані 90 км?...

Groyve1

04.08.2020 03:10

Длина каждого листа 2 м, ширина 80 см и толщина 2 мм? Плотность железа 7,8 г/cм3. Чему равна масса 20 таких листов? Укажи: а) формулу, б) массу 1 листа, в) массу 20 листов *...

Полный доступ

Позволит учиться лучше и быстрее. Неограниченный доступ к базе и ответам от экспертов и ai-bota Оформи подписку