Driftgeschwindigkeit von e- < Physik < Naturwiss. < Vorhilfe
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| Aufgabe | | Ein Metall hat einen spezifischen Widerstand von [mm] \delta=1.7*10^{-7} [/mm] Ohmmeter und es befinden sich pro [mm] cm^{3} [/mm] etwa [mm] n=10^{23} [/mm] Elektronen, welche zur Stromleitung zur Verfügung stehen. Berechnen sie die mittlere (Drift-)Geschwindigkeit v der Elektronen, wenn in einem Draht vom Querschnitt 1,5 [mm] mm^{2} [/mm] ein Strom von 3 Ampere fließt. |
Hallo,
aaalso habe bitte eine Frage, habe hier eine Lösung die mir falsch erscheint, weil der spez. Widerstand nicht in die Rechnung miteinbezogen wird und der für die Geschwindigkeit doch eine Rolle spielen müsste?
Also mein Ansatz wäre gewesen:
1. U = R*I
mit I=3.5 und mit [mm] R=\delta*\bruch{L}{A}
[/mm]
danach I mit [mm] I=\bruch{dQ}{dt} [/mm] ersetzen:
2. [mm] dQ=n*A*v_{e}*q_{e}*dt
[/mm]
Und danach nach [mm] v_{e} [/mm] auflösen, jetzt habe ich folgendes problem, dass mir das "L" fehlt, aber ich nicht wüsste wie ich die spezifische Leitfähigkeit sonst miteinbeziehen sollte.
Lg,
Danke,
Andi
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(Antwort) fertig  | | Datum: | 23:46 So 28.03.2010 | | Autor: | leduart |
Hallo
Deine Formel ohne R gibt die richtige Driftgeschwindigkeit. sie ist unabhängig bei denn gegebenen Größen vom spez. Widerstand. Du kannst mit Hilfe des spez. Wdstds jetzt noch die "Bewegluichket [mm] \mu [/mm] der E ausrechnen, mit [mm] v=\mu*E [/mm] und E=U/L.
vielleicht ist das nur ne Teilaufgabe?
geruss leduart
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Das hat keinen Einfluss auf die Driftgeschwindigkeit der Elekronen?
Wie ist dann die unterschiedliche Leitfähigkeit der Metalle zu erklären?
Wenn ich das so rechne, spriche ohne den spez. Widerstand zu berücksichtigen bekomm ich eine viel zu kleinen Wert raus nämlich: [mm] \approx10^{-12}m/s
[/mm]
Liegen die Driftgeschwindigkeiten normalerweise nicht im Bereich von mm/sec?
Danke für die Antwort :)
Lg,
Andi
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| Status: |
(Antwort) fertig | | Datum: | 19:50 Mo 29.03.2010 | | Autor: | leduart |
Hallo
wenn 3A durch den Querschnitt fliessen, und man weiss wieviele da pro Volumen drin sind ist die Geschw. festgelegt.
Wenn du weisst, dass auf einer Strasse 100Autos pro min durchkommen, und du weisst, wieviele da pro [mm] m^2 [/mm] sind, und wie breit die Strasse ist, kannst du ihre Geschw. auch ausrechnen!
da brauchst du nichts über den Widerstand (Zustand) der Strasse wissen.
Der Widerstand, also auch die Art des materials sagen dir dagegen welche Spannung da pro m angelegt sein müssten, damit so viele durchkommen!
Hast du bei deiner Rechnung auf die Einheiten geachtet, da sind [mm] cm^3, mmm^2 [/mm] drin, die musst u in die entsprechenden [mm] m^3, m^2 [/mm] umrechnen. dann kriegst du nicht mehr [mm] 10^{-12} [/mm] sondern [mm] 1,..*10^{-4}m/s [/mm] raus.
Gruss leduart
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vielen Dank :)
hab mich 2mal hintereinander im Taschenrechner vertipt xD
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