Giải vật lý lớp 11: Đáp án bài 8 trang 78 SGK vật lý

Bài 8. Khối lượng mol nguyên tử của đồng là 64.10^-3 kg/mol. Khối lượng riêng của đồng là 8,9.103kg/m³. Biết rằng mỗi nguyên tử đồng đóng góp một êlectron dẫn.

a) Tính mật độ êlectron tự do trong đồng.

b) Một dây tải điện bằng đồng, tiết diện 10mm² mang dòng điện 10A. Tính tốc độ trôi của êlectron dẫn trong dây dẫn đó.

Trả lời

a) Mật độ êlectron tự do trong đồng bằng mật độ nguyên tử đồng:

Coi dây tải điện hình trụ có tiết diện S = 10mm²

Gọi N_e là số êlectron đi qua tiết diện của dây dẫn trong 1s.

v là vận tốc trôi của êlectron dẫn trong dây dẫn (vận tốc cuốn của êlectron theo điện trường).

Số êlectron N_e đi qua tiết diện S trong 1s bằng số êlectron chiếm trong thể tích hình trụ tiết diện S, chiều cao v:

V = Sv (1)

Mặt khác:

N_e = n_e . V = 1/e (2)

Với n_e = mật độ êlectron tự do trong đồng.

Từ (1) và (2) suy ra tốc độ trôi của êlectron dẫn trong dây dẫn đó là :

Đáp án:

a) n_e = 8,4.1028 (m³ ) ;

b) v = 7,44.10^-5 (m/s)