Автор Тема: В лаборатории  (Прочитано 282 раз)

0 Пользователей и 1 Гость просматривают эту тему.

Оффлайн Антон Огурцевич

  • Ветеран
  • *****
  • Сообщений: 2400
  • Рейтинг: +5/-0
  • Пространство переходит во время, как тело в душу.
В лаборатории
« : 03 Октября 2019, 20:09 »
3. В лаборатории, удаленной от подстанции на 10 км, включили нагрузку, потребляющую ток 10 А. На сколько понизилось напряжение на зажимах электрической лампочки, горящей в той же лаборатории? Сечение медных проводов, протянутых от подстанции, равно 200 мм2. Определить дрейфовую скорость электронов в меди при условии, что каждый атом меди даёт один электрон проводимости. Сделать рисунок.

Оффлайн Сергей

  • Ветеран
  • *****
  • Сообщений: 2256
  • Рейтинг: +0/-0
Re: В лаборатории
« Ответ #1 : 03 Октября 2019, 22:05 »
Решение. При отключенной нагрузке ток в цепи и подводящих проводах которые питают лампочку незначителен. Напряжение на лампочке приблизительно равно ЭДС источника. При включении нагрузки ток в подводящих проводах увеличивается. Напряжение на лампочке понизится за счет падения напряжения на двух подводящих проводах
\[ \begin{align}
  & I=\frac{U}{2\cdot R}(1),R=\rho \cdot \frac{l}{S}(2),\,U=I\cdot 2\cdot \rho \cdot \frac{l}{S}(3). \\
 & U=10\cdot 2\cdot 1,7\cdot {{10}^{-8}}\cdot \frac{10\cdot {{10}^{3}}}{200\cdot {{10}^{-6}}}=17. \\
\end{align} \]
Где: ρ – удельная проводимость меди, ρ = 1,7∙10-8 Ом∙м.
Определим дрейфовую скорость электронов в меди при условии, что каждый атом меди даёт один электрон проводимости
\[ \begin{align}
  & I=e\cdot n\cdot S\cdot \upsilon (4),n=\frac{N}{V}(5),N=\frac{m}{M}\cdot {{N}_{A}}(6),m={{\rho }_{2}}\cdot V(7),V=2\cdot S\cdot l(8), \\
 & I=e\cdot \frac{N}{V}\cdot S\cdot \upsilon ,I=e\cdot \frac{\frac{m}{M}\cdot {{N}_{A}}}{2\cdot S\cdot l}\cdot S\cdot \upsilon ,I=e\cdot \frac{\frac{{{\rho }_{2}}\cdot 2\cdot S\cdot l}{M}\cdot {{N}_{A}}}{2\cdot S\cdot l}\cdot S\cdot \upsilon ,I=e\cdot \frac{{{\rho }_{2}}\cdot {{N}_{A}}}{M}\cdot S\cdot \upsilon , \\
 & \upsilon =\frac{I\cdot M}{e\cdot {{\rho }_{2}}\cdot {{N}_{A}}\cdot S}\,(9). \\
 & \upsilon =\frac{10\cdot 83,55\cdot {{10}^{-3}}}{1,6\cdot {{10}^{-19}}\cdot 8,9\cdot {{10}^{3}}\cdot 6,02\cdot {{10}^{23}}\cdot 200\cdot {{10}^{-6}}}=4,873\cdot {{10}^{-6}}. \\
\end{align}
 \]
Где: N – количество электронов, е – модуль заряда электрона, е = 1,6 ∙10-19 Кл, М – малярная масса меди, ρ2 – плотность меди, ρ2 = 8,9∙103 кг/моль, М = 83,55∙10-3 кг/моль, NА = 6,02∙1023 моль-1 – число Авогадро.
Ответ: 17 В, 4,873 мкм.
« Последнее редактирование: 10 Октября 2019, 06:37 от alsak »

 

Sitemap 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24