Какова средняя скорость дрейфа электронов?

Пример 1. В медном проводнике с площадью поперечного сечения 0,2 см² течет ток 1А. Какова средняя скорость дрейфа электронов?

РЕШЕНИЕ.

Плотность тока . С другой стороны . Отсюда: .

Концентрацию определяем по формуле: .

Подставим численные значения

ОТВЕТ: 0,37 10^-5 м/сек.

Пример 2: Чему равна подвижность электронов натрия при 0⁰С, если электропроводность его 0,23×10⁸ Ом^-1м^-1, а концентрация носителей заряда 2,5×10²⁸ м^-3?

РЕШЕНИЕ:

Подвижность электронов определяется как средняя дрейфовая скорость, отнесенная к единице напряженности электрического поля:

, где t - время релаксации.

Так как , подставляя численные значения, получим

.

ОТВЕТ: 0,56×10^-2 м²/В×сек.

Пример 3: Электропроводность меди при 0⁰С равна 6×10⁷ Ом^-1м^-1. Определить теплопроводность меди при указанной температуре, если число Лоренца равно 2,23×10^-8 Вт×Ом×К^-2.

РЕШЕНИЕ:

Теплопроводность меди определим из закона Видемана-Франца

L= /sT,

где L-число Лоренца, - теплопроводность. Отсюда =LsT. Подставив численные значения, получим

= 2,23×10^-8Вт×Ом×К^-2 ×6×10⁷ Ом^-1м^-1 273 К=365 Дж/(К×м×сек).

ОТВЕТ: 365 Дж/(К×м×сек).