Здравствуйте, Анна Зорина.
Дано:
I=5 A
B=0.5 Тл
а=0,1 мм = 10
-4 м
Найти:
U
Кроме того, нам понадобится
Плотность алюминия [$961$]=2,7*10
3 кг/м
3Молярная масса алюминия М=27*10
-3 кг/моль
Число Авогадро N
A=6*10
23 1/моль
Решение:
Сила тока в проводнике (пластинке)
I=e*n*V*S = e*n*V*a*b (1),
где V - скорость электронов
n=N
А/V
[$956$] (2) - концентрация электронов проводимости.
Молярный объем алюминия
V
[$956$]=M/[$961$],
тогда, можно переписать формулу (2)
n=N
A*[$961$]/M (3)
Подставим последнее выражение в формулу (1) и выразим скорость электронов V
V=M*I/(e*N
A*[$961$]*a*b) (4)
Теперь рассмотрим движение электрона в пластинке и силы, действующие на него.
Под действием магнитного поля на электрон действует сила Лоренца
F
Л=e*V*B (5)
Кулоновская сила обеспечивается скапливающимся по краям пластинки зарядом
F
K=e*U/b (6)
Приравняв (5) и (6) выразим U
U=b*V*B (7)
C учетом формулы (4), сократив на b, окончательно
U=M*I*B/(e*N
A*[$961$]*a)
Проверим размерность
[U]=(кг/моль *А*Тл)/Кл* 1/моль * кг/м
3 * м) = (м
2*А*Тл)/Кл = м*Н/Кл = Дж/Кл=В
Вычисления:
U=27*10
-3*5*0.5/(1.6*10
-19*6*10
23*2.7*10
3*10
-4)=2.6*10
-6 В.
Удачи
Об авторе:
С уважением
shvetski