Khi dòng điện không đổi 16 A chạy qua dây kim loại tiết diện 20 mm2, mật độ electron tự do: 1022 cm−3 thì tốc độ trôi (định hướng) của electron là:
Trả lời:
Đáp án đúng: B
Để giải bài toán này, ta sử dụng công thức liên hệ giữa dòng điện, mật độ electron, điện tích electron, diện tích tiết diện và vận tốc trôi của electron:
I = n * e * v_d * A
Trong đó:
* I là dòng điện (A)
* n là mật độ electron tự do (số electron/m³)
* e là điện tích của một electron (1.602 x 10⁻¹⁹ C)
* v_d là vận tốc trôi của electron (m/s)
* A là diện tích tiết diện của dây (m²)
Đổi các đơn vị về hệ SI:
* A = 20 mm² = 20 x 10⁻⁶ m²
* n = 10²² cm⁻³ = 10²⁸ m⁻³
Thay số vào công thức và giải:
16 = 10²⁸ * 1.602 x 10⁻¹⁹ * v_d * 20 x 10⁻⁶
v_d = 16 / (10²⁸ * 1.602 x 10⁻¹⁹ * 20 x 10⁻⁶)
v_d = 16 / (3.204)
v_d ≈ 5 x 10⁻³ m/s = 5 mm/s
Vậy đáp án đúng là A.