На какое время электрону потребуется для прохождения через весь образец стержня из арсенида галлия длиной 50 мм, если

Nadezhda

58

Для решения этой задачи, нам понадобится знание формулы для скорости дрейфа электронов в проводнике:

$$v_d=\mu \cdot E$$

Где:
$v_d$ - скорость дрейфа электронов,
$\mu$ - подвижность электрона,
$E$ - напряженность электрического поля.

В нашем случае напряженность электрического поля удовлетворяет формуле:

$$E={\displaystyle \frac{U}{l}}$$

Где:
$U$ - напряжение, равное 50 В,
$l$ - длина стержня, равная 50 мм, что равняется 0,05 м.

Теперь мы можем рассчитать скорость дрейфа электронов:

$$v_d=\mu \cdot E=0,9{\displaystyle \frac{{м}^2}{(В\cdot c)}}\cdot {\displaystyle \frac{50В}{0,05м}}=900м/с$$

Теперь, чтобы найти время, которое электрону потребуется для прохождения всего стержня, мы можем использовать следующую формулу:

$$t={\displaystyle \frac{l}{v_d}}$$

Подставляя значения, получим:

$$t={\displaystyle \frac{0,05м}{900м/с}}\approx 5,56\cdot {10}^{-5}с$$

Таким образом, электрону потребуется примерно $5,56\cdot {10}^{-5}$ секунды для прохождения через весь образец стержня.