Зарегистрироваться
Seekland Info сообщество взаимопомощи студентов и школьников. / Seekland Info спільнота взаємодопомоги студентів і школярів.

Определить плотность постоянного тока, если за 2 с через проводник с круглым сечением прошло


0 Голосов
Татьяна
Posted Октябрь 9, 2014 by Татьяна
Категория: Школьная физика 9-11
Всего просмотров: 3062

Определить плотность постоянного тока, если за 2 с через проводник с круглым сечением прошло \(2*10^{19}\) электронов. Диаметр проводника 2 мм.

Теги: сила тока, плотность тока

Лучший ответ


0 Голосов
Вячеслав Морг
Posted Октябрь 9, 2014 by Вячеслав Моргун

Решение: сила тока, приходящаяся на единицу площади \(S\) поперечного сечения проводника, равна плотности тока и находится по формуле $$j = \frac{I}{S} \quad (1)$$ Поскольку сила тока по определению равна $$I = \frac{q}{t}$$ тогда выражение плотности тока можно представить в виде $$j = \frac{q}{St} \quad (2)$$ Согласно условия задачи через круглое сечение прошло \(n = 2*10^{19}\) электронов, которые перенести через сечение заряд равный \(q = ne = 2*10^{19}*1.60217657 * 10^{-19}Кл = 3,20435Кл\). Площадь поперечного сечения равна \(S = \pi \frac{d^2}{4} = \pi * \frac{1}{4}(2*10^{-3})^2м^2  = \pi 10^{-6}м^2\)


Подставляем данные задачи в формулу плотности (2)$$j = \frac{q}{St} = \frac{3,20435Кл}{\pi *10^{-6}м^2 * 2c} \approx 5,1*10^{5} \frac{A}{м^2}$$
Ответ: плотность тока равна \(j = 5,1*10^{5} \frac{A}{м^2}\)