Вычислить удельное сопротивление металлического проводника, имеющего плотность 970 кг/м3 и молярную массу 0,023 кг/моль, если известно, что средняя скорость дрейфа электронов в электрическом поле напряженностью 0,1 В/м составляет 5*10-4 м/с. Можно полагать, что на каждый атом кристаллической решетки приходится один электрон.
Для начала найдем количество носителей заряда в 1 м3 металла:
n = ρN_A / M,
где ρ - плотность металла, N_A - постоянная Авогадро, M - молярная масса металла.
Подставляем данные и находим:
n = 970 6.022 10^23 / 0.023 ≈ 2.5 * 10^28 м^-3.
Затем найдем удельное сопротивление металла по формуле:
ρ = 1 / (n e μ),
где
e - элементарный заряд,
μ - подвижность электронов.
e = 1.6 * 10^-19 Кл - элементарный заряд.
Подставляем данные и находим:
ρ = 1 / (2.5 10^28 1.6 10^-19 5 10^-4) ≈ 5.0 10^-8 Ом*м.
Таким образом, удельное сопротивление металлического проводника составляет около 5.0 10^-8 Омм.