2014 dxdy logo

Научный форум dxdy

Математика, Физика, Computer Science, Machine Learning, LaTeX, Механика и Техника, Химия,
Биология и Медицина, Экономика и Финансовая Математика, Гуманитарные науки




Начать новую тему Ответить на тему На страницу 1, 2  След.
 
 Скорость свободного электрона в проводнике
Сообщение05.01.2016, 13:05 
Аватара пользователя


15/11/15
1297
Москва
Здравствуйте. Решал задачу по нахождению скорости свободного электрона, ответ меня удивил $4 \cdot 10^{-13}$ м/c.Может ли у свободного электрона быть такая мизерная скорость?

 Профиль  
                  
 
 Re: Скорость свободного электрона в проводнике
Сообщение05.01.2016, 14:07 
Заслуженный участник
Аватара пользователя


13/08/08
14495
Шуточно :!: : по некоторых бытовым расчётам это раз в сто больше "размера" свободного электрона. Если бы я пробегал за секунду 180 метров, то я бы гордился собой :-) .
Но вообще надо бы уточнить условия задачи. Я думаю, что речь идёт о постоянном токе в металле :?:

 Профиль  
                  
 
 Re: Скорость свободного электрона в проводнике
Сообщение05.01.2016, 14:13 
Аватара пользователя


15/11/15
1297
Москва
gris в сообщении #1088185 писал(а):
Шуточно :!: : по некоторых бытовым расчётам это раз в сто больше "размера" свободного электрона. Если бы я пробегал за секунду 180 метров, то я бы гордился собой :-) .

Спасибо, добавил уверенности

 Профиль  
                  
 
 Re: Скорость свободного электрона в проводнике
Сообщение05.01.2016, 14:29 
Заслуженный участник


09/05/12
25179
 i  Rusit8800, я немного исправил набранное Вами число в первом сообщении - наведите на него курсор, увидите исходник. И не забывайте, что на форуме принято обращение на "Вы".

 Профиль  
                  
 
 Re: Скорость свободного электрона в проводнике
Сообщение05.01.2016, 15:18 
Заслуженный участник


28/12/12
7947
А какую именно скорость хочется найти?
Например, средняя скорость направленного движения - одна (и зависит от плотности тока), а скорость, соответствующая энергии Ферми - совсем другая.

 Профиль  
                  
 
 Re: Скорость свободного электрона в проводнике
Сообщение05.01.2016, 15:29 


01/03/13
2614
Rusit8800 в сообщении #1088178 писал(а):
Решал задачу по нахождению скорости свободного электрона, ответ меня удивил $4 \cdot 10^{-13}$ м/c.Может ли у свободного электрона быть такая мизерная скорость?

В проводнике нет свободных электронов. Там есть электроны проводимости.

Связь между движением отдельного электрона проводимости и упорядочным движением всех этих электронов (током), такая же как у движения отдельной молекулы воздуха и ветром.

 Профиль  
                  
 
 Re: Скорость свободного электрона в проводнике
Сообщение05.01.2016, 20:52 
Заслуженный участник
Аватара пользователя


30/01/06
72407
В любом случае, число неприлично малое. Что решали, как решали? Рассказывайте, будем искать ошибку.

Osmiy в сообщении #1088211 писал(а):
В проводнике нет свободных электронов. Там есть электроны проводимости.

В принципе, если засандалить туда электрон из ускорителя...

 Профиль  
                  
 
 Re: Скорость свободного электрона в проводнике
Сообщение12.01.2016, 22:01 
Аватара пользователя


15/11/15
1297
Москва
Osmiy в сообщении #1088211 писал(а):
Rusit8800 в сообщении #1088178 писал(а):
Решал задачу по нахождению скорости свободного электрона, ответ меня удивил $4 \cdot 10^{-13}$ м/c.Может ли у свободного электрона быть такая мизерная скорость?

В проводнике нет свободных электронов. Там есть электроны проводимости.

Связь между движением отдельного электрона проводимости и упорядочным движением всех этих электронов (током), такая же как у движения отдельной молекулы воздуха и ветром.

Да действительно, в задаче нужно было найти среднюю скорость электронов проводимости.Из данных была сила тока в проводнике, диаметр проводника, его плотность и сколько атомов содержится в 108 гр.Это было серебро.Я решил считать по формуле $\nu=\frac{I}{enS}$ и получил ответ в метрах/секундах.Данных мне хватило.Та формула?

 Профиль  
                  
 
 Re: Скорость свободного электрона в проводнике
Сообщение12.01.2016, 22:50 
Заслуженный участник
Аватара пользователя


30/01/06
72407
Не та. В правильной формуле стоит латинская буква "вэ", а не греческая "ню".

И всё-таки, какие у вас были исходные данные, что вы получили такой странный ответ?

 Профиль  
                  
 
 Re: Скорость свободного электрона в проводнике
Сообщение12.01.2016, 22:54 


01/03/13
2614
Rusit8800, формула правильная. Скорость вполне реальная, если ток маленький, а сечение большое.

 Профиль  
                  
 
 Re: Скорость свободного электрона в проводнике
Сообщение13.01.2016, 19:19 
Аватара пользователя


15/11/15
1297
Москва
Munin, вы говорите не та формула. Osmiy, вы говорите та.Кому верить-то?
В общем, уважаемый Munin, пришлите мне пожалуйста вашу формулу, я посмотрю, хватит ли данных.Напоминаю, что это задача 8 класса, и ни о каких электронов, разогнанных электромагнитным ускорителем и речи не идет.
Osmiy, да так и есть, но с точностью до наоборот: ток большой, сечение маленькое.
И да, чем отличаются электроны проводимости и свободные электроны?Разве это не одни и те же электроны?

 Профиль  
                  
 
 Re: Скорость свободного электрона в проводнике
Сообщение13.01.2016, 19:52 
Заслуженный участник


27/04/09
28128
Формула правильная с точностью до обозначения скорости $v$ как $\nu$, обычно нигде не встречающегося. Так что верить обоим.

Rusit8800 в сообщении #1090410 писал(а):
да так и есть, но с точностью до наоборот: ток большой, сечение маленькое
Тогда явно что-то не так. Всё-таки покажите исходные данные — дело пяти минут же.

 Профиль  
                  
 
 Re: Скорость свободного электрона в проводнике
Сообщение13.01.2016, 21:13 
Аватара пользователя


15/11/15
1297
Москва
arseniiv в сообщении #1090419 писал(а):
Формула правильная с точностью до обозначения скорости $v$ как $\nu$, обычно нигде не встречающегося. Так что верить обоим.

Rusit8800 в сообщении #1090410 писал(а):
да так и есть, но с точностью до наоборот: ток большой, сечение маленькое
Тогда явно что-то не так. Всё-таки покажите исходные данные — дело пяти минут же.


Прошу прощения я имел в виду среднюю скорость $v$, а не ту $\nu$

-- 13.01.2016, 22:15 --

Подумал, что эти знаки взаимозаменяемы

 Профиль  
                  
 
 Re: Скорость свободного электрона в проводнике
Сообщение13.01.2016, 21:25 
Заслуженный участник


29/09/14
1249
По тем словам, которые ТС уже привёл, задачку можно нагуглить; что, вроде, чуток интереснее, чем искать какую-то элементарную ошибку топикстартера. Поскольку ТС, возможно, затрудняется напечатать условия задачи в $\TeX$, то вот гугль раскрывает нам "секретные данные":

Задачник(ца) писал(а):
Если предположить, что число электронов проводимости в металле равно числу атомов, то какой будет средняя скорость электронов проводимости в серебряной проволоке диаметром $1\, \text{мм},$ по которой идет ток $30 A\,?$ $\rho=10,5 \, \text{г/см}^3,$ $M=108 \, \text{г/моль}.$


Rusit8800

Формула у Вас правильная (с уже сделанным выше замечанием: обычно скорость обозначается буквой $v;$ не исключено, что от слова velocity. Конечно, обозначение не влияет на численный ответ, но всё-таки желательно с детства привыкать к общепринятым обозначениям в формулах физики, и отличать в них латинский алфавит от греческого).

Ответ ваш, если только он у Вас действительно такой, какой Вы нам предъявили:
Rusit8800 в сообщении #1088178 писал(а):
ответ меня удивил $4 \cdot 10^{-13}$ м/c
на $10$ десятичных порядков занижен.

Поскольку формула-то весьма простая, то Вы либо неверно пишете ответ, либо забыли, чему равен заряд электрона $e,$ либо элементарно ошибаетесь в подсчёте площади проводника $S$ и/или концентрации свободных электронов $n.$

(Оффтоп)

Если Вы сами ещё не нашли ошибку, то показывайте полностью ваш расчёт, а иначе мы больше ничем не сможем Вам помочь и пойдём встречать Старый Новый Год (ну, правда, ещё можем тут, если модераторы не остановят, веселиться и шутить... конечно, только насчёт электронов с их смешными скоростями. А то ж совсем будет скучно без шуток-то; к этому тоже с детства полезно вырабатывать стойкость :-)

 Профиль  
                  
 
 Re: Скорость свободного электрона в проводнике
Сообщение13.01.2016, 22:36 
Аватара пользователя


15/11/15
1297
Москва
Cos(x-pi/2) в сообщении #1090433 писал(а):
По тем словам, которые ТС уже привёл, задачку можно нагуглить; что, вроде, чуток интереснее, чем искать какую-то элементарную ошибку топикстартера. Поскольку ТС, возможно, затрудняется напечатать условия задачи в $\TeX$, то вот гугль раскрывает нам "секретные данные":

Задачник(ца) писал(а):
Если предположить, что число электронов проводимости в металле равно числу атомов, то какой будет средняя скорость электронов проводимости в серебряной проволоке диаметром $1\, \text{мм},$ по которой идет ток $30 A\,?$ $\rho=10,5 \, \text{г/см}^3,$ $M=108 \, \text{г/моль}.$


Rusit8800

Формула у Вас правильная (с уже сделанным выше замечанием: обычно скорость обозначается буквой $v;$ не исключено, что от слова velocity. Конечно, обозначение не влияет на численный ответ, но всё-таки желательно с детства привыкать к общепринятым обозначениям в формулах физики, и отличать в них латинский алфавит от греческого).

Ответ ваш, если только он у Вас действительно такой, какой Вы нам предъявили:
Rusit8800 в сообщении #1088178 писал(а):
ответ меня удивил $4 \cdot 10^{-13}$ м/c
на $10$ десятичных порядков занижен.

Поскольку формула-то весьма простая, то Вы либо неверно пишете ответ, либо забыли, чему равен заряд электрона $e,$ либо элементарно ошибаетесь в подсчёте площади проводника $S$ и/или концентрации свободных электронов $n.$

(Оффтоп)

Если Вы сами ещё не нашли ошибку, то показывайте полностью ваш расчёт, а иначе мы больше ничем не сможем Вам помочь и пойдём встречать Старый Новый Год (ну, правда, ещё можем тут, если модераторы не остановят, веселиться и шутить... конечно, только насчёт электронов с их смешными скоростями. А то ж совсем будет скучно без шуток-то; к этому тоже с детства полезно вырабатывать стойкость :-)


Ой, действительно, перепутал заряд электрона.Спасибо большое! Кстати я не хотел выкладывать всю задачу, так эта задача из ЗФТШ 8 класса, я не хотел нарушать авторские права, но оказывается это физтех взял оттуда задачу, она есть в интернете...Неверная http://znanija.com/task/16103160

 Профиль  
                  
Показать сообщения за:  Поле сортировки  
Начать новую тему Ответить на тему  [ Сообщений: 20 ]  На страницу 1, 2  След.

Модераторы: photon, whiterussian, profrotter, Jnrty, Aer, Парджеттер, Eule_A, Супермодераторы



Кто сейчас на конференции

Сейчас этот форум просматривают: Bing [bot]


Вы не можете начинать темы
Вы не можете отвечать на сообщения
Вы не можете редактировать свои сообщения
Вы не можете удалять свои сообщения
Вы не можете добавлять вложения

Найти:
Powered by phpBB © 2000, 2002, 2005, 2007 phpBB Group