Nhôm là loại vật liệu có khối lượng riêng 2,7 tấn/m khối và khối lượng mol nguyên tử là 27 g/mol

Giải SBT Vật lí 11 Bài 16: Dòng điện. Cường độ dòng điện

Bài 16.8 (VD) trang 62 Sách bài tập Vật Lí 11: Nhôm là loại vật liệu có khối lượng riêng 2,7 tấn/m³ và khối lượng mol nguyên tử là 27 g/mol. Biết rằng mỗi nguyên tử nhôm có tương ứng 3 electron tự do. Một dây dẫn bằng nhôm có đường kính tiết diện 3,0 mm mang dòng điện 15 A. Tính tốc độ trôi của electron trong dây dẫn bằng nhôm này.

Lời giải:

Mật độ nguyên tử nhôm, với D là khối lượng riêng, A là số khối: $n=3\frac{N}{V}=3\frac{m}{A}\cdot \frac{N_{\text{A}}}{V}=3\frac{D{N}_{\text{A}}}{A}$

Thay vào: $v=\frac{I}{\text{ Sne }}=\frac{4IA}{3\pi d^{2}e{N}_{\text{A}}D}$

$=\frac{4\cdot 15\cdot 27\cdot {10}^{-3}}{3\pi {\left(3,0\cdot {10}^{-3}\right)}^2\cdot 1,6\cdot {10}^{-19}\cdot 6,022\cdot {10}^{23}\cdot 2700}=0,073\cdot {10}^{-3}\text{ m/s}=0,073\text{ mm/s}$