Leitungselektronen

Guten Tag,

hab gleich mal 2 Fragen :smile:

  1. Wie viele Leitungselektronen sind je cm^3 in einem Kupferdraht(Querschnittsfläche 1mm^2; Stromstärke 1A)?

2.Wie groß ist die durchschnittliche Driftgeschwindigkeit der Leitungselektronen?

Moin,

  1. Wie viele Leitungselektronen sind je cm^3 in einem
    Kupferdraht(Querschnittsfläche 1mm^2; Stromstärke 1A)?

rechne mal aus, wieviele Cu-Atome in einem cm3 sind.

2.Wie groß ist die durchschnittliche Driftgeschwindigkeit der
Leitungselektronen?

Das kriegst Du mit einer Nachfrage in einer Suchmaschine Deines Vertrauens leicht raus.
Nur ein Tip, die Stromstärke sollte besser hier stehen!

Gandalf

Guten Tag,

hab gleich mal 2 Fragen :smile:

  1. Wie viele Leitungselektronen sind je cm^3 in einem
    Kupferdraht(Querschnittsfläche 1mm^2; Stromstärke 1A)?

http://www.google.com/imgres?imgurl=http://www.bnhof…

das außenelektron ist der strom. jetzt brauchst du nur die anzahl der atome auf 1cm³ bei 1mm² querschnitt.

Hallo,

zur ersten Frage siehe:

http://books.google.de/books?id=-twEnBZgZcEC&pg=PA13…

Es sind also n = 8,4 * 10**22 Leitungselektronen pro cm**3 im Kupfer. Bei anderen Leitern ist die Zahl ähnlich. Das hängt aber auch ein wenig von der Temperatur ab (steigt mit T).

Die Driftgeschwindigkeit ist proportional zur Feldstärke in Richtung des Drahtes. Bei guten Leitern ist diese aber immer sehr klein, so daß auch die Driftgeschwindigkeit klein ist.

Bei Deinem Beispiel kannst Du die Driftgeschwindigkeit aber auch selbst wie folgt ausrechnen:

Es gilt v = I/(n*e*a), mit n siehe oben, I = 1A (Deine Annahme), e = Elektronenladung = 1,6 *10**-19 As, a = Leitungsquerschnitt = 1 mm**2 = 1/100 cm**2. Damit ist v grob 1/100 cm/sec.
Die Formel kann man sich gut selbst überlegen, Du findest sie aber auch auf der Seite http://moltke.homeip.net/daten/auto/kap18/cd580.htm

Grüße

Gunter