Сколько времени требуется электронам, чтобы добраться от автомобильного аккумулятора до двигателя? Будем считать, что ток составляет 300 А, и электроны проходят через медный провод с площадью поперечного сечения 0, 21 см^2 и длиной 0, 85 м. Количество носителей заряда в одном кубометре составляет 8, 49⋅10^28. Заряд электрона по модулю равен e=1, 6⋅10^−19 Кл. ответ выразите в минутах, округлите до десятых.

Для решения данной задачи, нам необходимо использовать формулу:

t = (ρ * L) / (I * n * e * A)

Где:
t - время прохождения электронами от аккумулятора до двигателя,
ρ - сопротивление проводника,
L - длина проводника,
I - сила тока,
n - количество носителей заряда в единице объема,
e - заряд электрона,
A - площадь поперечного сечения проводника.

Для начала, рассчитаем удельное сопротивление проводника используя формулу:

ρ = R * S / L

Где:
R - сопротивление проводника,
S - площадь поперечного сечения проводника,
L - длина проводника.

Подставим значения в данную формулу:

ρ = (R * A) / L

Теперь рассчитаем количество электронов в объеме проводника:

N = n * V

Где:
N - количество электронов,
n - количество носителей заряда в одном кубометре,
V - объем проводника.

Объем проводника можно найти умножив площадь поперечного сечения на его длину:

V = A * L

Теперь мы можем выразить время t:

t = (ρ * L) / (I * N * e * A)

Подставим известные значения и рассчитаем ответ:

A = 0,21 см^2 = 0,21 * 10^(-4) м^2
L = 0,85 м
I = 300 А
n = 8,49 * 10^28 носителей / м^3
e = 1,6 * 10^(-19) Кл

ρ = (R * A) / L
R = ρ * L / A
R = (ρ * 0,85 м) / (0,21 * 10^(-4) м^2)

V = A * L
V = (0,21 * 10^(-4) м^2) * (0,85 м)

N = n * V
N = (8,49 * 10^28 носителей / м^3) * ((0,21 * 10^(-4) м^2) * (0,85 м))

t = (ρ * L) / (I * N * e * A)
t = ((ρ * 0,85 м) / (0,21 * 10^(-4) м^2)) / (300 А * (8,49 * 10^28 носителей / м^3) * (1,6 * 10^(-19) Кл) * (0,21 * 10^(-4) м^2))

Теперь, необходимо выполнить вычисления, путем подстановки численных значений в формулу и приведения к требуемому округлению. Ответ будет выражен в минутах.