Классическая теория электропроводности металлов
20.7. Металлический проводник движется с ускорением a=100 м/с2. Используя модель свободных электронов, определить напряженность Е электрического поля в проводнике.
20.8. Медный диск радиусом R=0,5 м равномерно вращается (w = 104 рад/с) относительно оси, перпендикулярной плоскости
диска и проходящей через его центр. Определить разность потенциала U между центром диска и его крайними точками.
20.9.Металлический стержень движется вдоль своей оси со скоростью v=2QQ м/с. Определить заряд Q, который протечет через гальванометр, подключаемый к концам стержня, при резком его торможении, если длина l стержня равна 10 м, а сопротивление R всей цепи (включая цепь гальванометра) равно 10 мОм.
20.10.Удельная проводимость у металла равна 10 МСм/м. Вычислить среднюю длину <l> свободного пробега электронов в металле, если концентрация п свободных электронов равна 1028 м-3. Среднюю скорость и хаотического движения электронов принять равной 1 Мм/с.
20.11.Исходя из модели свободных электронов, определить число z соударений, которые испытывает электрон за время t=1с, находясь в металле, если концентрация п свободных электронов равна 1029 м-3. Удельную проводимость у металла принять равной 10 МСм/м.
20.12.Исходя из классической теории электропроводности металлов, определить среднюю кинетическую энергию <e > электронов в металле, если отношение l/g теплопроводности к удельной проводимости равно 6,7 .10 -6 В2/К.
20.13.Определить объемную плотность тепловой мощности w в металлическом проводнике, если плотность тока j=10 А/мм2. Напряженность Е электрического поля в проводнике равна 1 мВ/м.
20.14.Термопара медь — константан с сопротивлением R1= 5 Ом присоединена к гальванометру, сопротивление R2 которого равно 100 Ом. Один спай термопары погружен в тающий лед, другой — в горячую жидкость. Сила тока I в цепи равна 37 мкА. Постоянная термопары k = 43 мкВ/К. Определить температуру t жидкости.
20.15.Сила тока I в цепи, состоящей из термопары с сопротивлением R1=4 Ом и гальванометра с сопротивлением R3=80Ом, равна 26 мкА при разности температур Dt спаев, равной 50 °С. Определить постоянную k термопары.