Problema su un filo conduttore
Buonasera vorrei chiedere consigli per favore su
questo problema
Calcolare la densità di corrente in un filo conduttore sapendo che per ogni atomo del filo ci sono due elettroni portatori di carica, che questi elettroni impiegano 15 minuti a percorrere 10 cm di filo e che la densità di atomi per metro cubo è pari a quella dell’acqua
$D=I/A= n*q*v$
D=densità di corrente, A=area, n= numero di portatori di carica
$n=Navogadro/V=Navogadro*(ro)/(P.M)$
$6.022*10^23*1000(kg/m^3)/(P.M)$
Al posto del peso molecolare cosa occorre mettere? non so di che materiale sia fatto il filo, do per scontato che sia di rame?
Poi la velocità di deriva la calcolo
$0.1m/(900s)=1.11*10^-4$?
Oppure non sapevo se calcolare il numero di atomi totale conoscendo il numero di avogadro, ma non so le moli,
grazie mille
questo problema
Calcolare la densità di corrente in un filo conduttore sapendo che per ogni atomo del filo ci sono due elettroni portatori di carica, che questi elettroni impiegano 15 minuti a percorrere 10 cm di filo e che la densità di atomi per metro cubo è pari a quella dell’acqua
$D=I/A= n*q*v$
D=densità di corrente, A=area, n= numero di portatori di carica
$n=Navogadro/V=Navogadro*(ro)/(P.M)$
$6.022*10^23*1000(kg/m^3)/(P.M)$
Al posto del peso molecolare cosa occorre mettere? non so di che materiale sia fatto il filo, do per scontato che sia di rame?
Poi la velocità di deriva la calcolo
$0.1m/(900s)=1.11*10^-4$?
Oppure non sapevo se calcolare il numero di atomi totale conoscendo il numero di avogadro, ma non so le moli,
grazie mille
Risposte
"scuola1234":
la densità di atomi per metro cubo è pari a quella dell’acqua
Il peso molecolare dell'acqua è 18, ossia una mole di acqua è 18 g, e contiene N molecole. In un metro cubo (1000 Kg) ce ne sono quindi $10^6/18 * N$, e gli elettroni sono il doppio.
Questo nugolo cubico di elettroni rappresenta una carica di $2 * 10^6/18 * 6 * 10^23 * 1.6 * 10^-19 C$ e si sposta di 10cm in 15 minuti, 900 secondi, in 1 secondo si sposta di $0.1/900 m$
La carica contenuta in questa fetta del cubo, di base $1 m^2$ e di spessore $1/9 * 10 ^-3 m$ è la densità di corrente che cerchiamo, cioè la carica che attraversa una sezione unitaria in un secondo, espressa in $C/(s * m^2)$ o $A/m^2$
Ma non occorre mettere il peso milecolare del materiale?
E la densità di corrente non è il rapporto intensità di corrente e area? Come mi calcolo l'area? Scusi se la sto facendo impazzire! Grazie
E la densità di corrente non è il rapporto intensità di corrente e area? Come mi calcolo l'area? Scusi se la sto facendo impazzire! Grazie
Ristudiando la definizione di densità di corrente mi sembra di aver capito che l'area non serva poiche2
$D=I/A=(n*q*v*A)/A$ l'area si semplifica ma quindi non basta calcolare
$2e*1.6*10^-19*(0.1m/900s)$ però il numero di avogadro a che mi serve? E la densità dell'acqua?
$D=I/A=(n*q*v*A)/A$ l'area si semplifica ma quindi non basta calcolare
$2e*1.6*10^-19*(0.1m/900s)$ però il numero di avogadro a che mi serve? E la densità dell'acqua?
"scuola1234":
Ristudiando la definizione di densità di corrente mi sembra di aver capito che l'area non serva poiche2
$D=I/A=(n*q*v*A)/A$?
Bene, ma quanto è $n$? 2, a quel che vedo? E quella $e$, cosa rappresenta?
e è l'elettrone ma n non penso sia uguale a 2, perché mi sembra che io debba trovare il numero di elettroni totale con il numero di avogadro
Grazie mille
Grazie mille
"scuola1234":
e è l'elettrone
Cioè? La carica? Ma l'hai già messa, $1.6 * 10^-19$
"scuola1234":
n non penso sia uguale a 2
Eh, credo proprio di no....
Ti dice che
ci sono 2 elettroni per ogni atomo
ci sono tanti atomi quanti ce ne sono nell'acqua (io veramente ho inteso molecole, per l'acqua, se non fosse così, basta moltiplicare per 3)
Allora: quanti atomi (o molecole) d'acqua ci sono in un metro cubo?
Il numero di molecole è uguale a numero di moli fratto numero di avogadro, il numero di moli lo ricavo attraverso la densità?
$d=m/V$ da dove prendo volume?
$d=m/V$ da dove prendo volume?
In una molecola di h20 ci sono
$3*6.022×10^23=1.806*10^-24$ atomi?
Quindi
$D=1.806*10^-24*1.6*10^-19*((0.1m)/(900s))$?
Grazie
$3*6.022×10^23=1.806*10^-24$ atomi?
Quindi
$D=1.806*10^-24*1.6*10^-19*((0.1m)/(900s))$?
Grazie
"scuola1234":
In una molecola di h20...
In una MOLE
"scuola1234":
Quindi
$D=1.806*10^-24*1.6*10^-19*((0.1m)/(900s))$?
Manca il numero di moli per metro cubo: $(10^6 g)/ (18 g)$
Manca il fattore 2: 2 elettroni per atomo
Hai scritto $10^-24$ invece di $10^24$
Si scusi quindi la formula sarebbe
$(10^6/18g)*2*1.806*10^23*1.6*10^-19*(0.1/900)$ ? Grazie
$(10^6/18g)*2*1.806*10^23*1.6*10^-19*(0.1/900)$ ? Grazie
"scuola1234":
Si scusi quindi la formula sarebbe
$(10^6/18g)*2*1.806*10^23*1.6*10^-19*(0.1/900)$ ? Grazie
$g$ non c'è, si semplifica: $10^6/18$ è il NUMERO di moli d'acqua per mc
$10^24$ non 23
Scusi davvero tanto, ma quindi la formula corretta quale è?
$10^6/18$ numero di moli di acqua per metro cubo
$2$ numero di elettroni per atomo
$3$ numero di atomi in una molecola d'acqua
$6 * 10^23$ numero di Avogadro, numero di molecole in una mole d'acqua
$1.6*10^-19$ carica dell'elettrone
$0.1/900$ velocità degli elettroni
moltiplica tutto
$2$ numero di elettroni per atomo
$3$ numero di atomi in una molecola d'acqua
$6 * 10^23$ numero di Avogadro, numero di molecole in una mole d'acqua
$1.6*10^-19$ carica dell'elettrone
$0.1/900$ velocità degli elettroni
moltiplica tutto
Grazie mille
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