Областная олимпиада по физике 2015, 11 класс, теоретический тур

Қимасы $0,64$ мм$^2$ болатын өткізгіш темірден жасалған. Ол арқылы $24$ A тоқ өтеді. Бірлік көлемдегі $n_{0}$ бос электрондар саны өткізгіштің бірлік көлеміндегі $n_{0}'$ атомдар санына тең болады деп ескеріп, электрондардың бағдарланған қозғалысының орташа жылдамдығын анықтаңыз. Темір тығыздығы $7,8$ г/см$^3$, темірдің молярлық массасы $56$ г/моль, электрон заряды $e=1,6\cdot 10^{-19}$ Кл, Авогадро саны $6,02\cdot 10^{23}$ моль$^{-1}$. (7 ұпай)

Комментарий/решение

$v = \dfrac{l}{t}$

$q = Ne$

$I = \dfrac{q}{t} = \dfrac{Ne}{t}$

$N = n_{0}V = n_{0}Sl$

$n_{0} = n_{0}^` = \dfrac{N}{V} = \dfrac{\dfrac{m}{M} N_{A}}{Sl} = \dfrac{ \rho }{M} N_{A}$

$I = \dfrac {e \dfrac{\rho}{M} N_{A}{Sl}}{t} = e \dfrac{\rho}{M} N_{A}{Sv}$

$v = \dfrac {IM}{\rho N_{A} Se}$

$v = 2.80$ мм/с