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: нет зарегистрированных пользователей


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