Question

किसी ताँबे के चालक में मुक्त इलेक्ट्रॉनों का संख्या घनत्व 8.5 × 10²⁸ m⁻³ आकलित किया गया है। 3 m लंबे तार के एक सिरे से दूसरे सिरे तक अपवाह करने में इलेक्ट्रॉन कितना समय लेता है? तार की अनुप्रस्थ-काट 2.0 × 10^-6 m² है और इसमें 3.0 A धारा प्रवाहित हो रही है।

Answer 1

दिया है, मुक्त इलेक्ट्रॉनों का संख्या घनत्व, n = 8.5 × 10²⁸ m⁻³

तार की लंबाई l = 3.0 m

तार के अनुप्रस्थ-काट का क्षेत्रफल A = 2.0 × 10⁻⁶ m²

तार द्वारा प्रवाहित धारा, I = 3.0 A, जो निम्न संबंध द्वारा दी गई है,

I = nAeV_d

जहाँ,

e = विद्युत आवेश = 1.6 × 10⁻¹⁹ C

V_d = अपवाह वेग = `("तार की लंबाई (I)")/("l(t) को कवर करने में लिया गया समय")`

I = nAe`"I"/"t"`

t = `("nAeI")/"I"`

= `(3 xx 8.5 xx 10^28 xx 2 xx 10^-6 xx 1.6 xx 10^-19)/3.0`

= 2.7 × 10⁴ s

इसलिए, एक इलेक्ट्रॉन द्वारा तार के एक सिरे से दूसरे सिरे तक जाने में लिया गया समय 2.7 × 10⁴ s है।