$(a)$ $1.0 \times 10^{-7} \; m^{2}$ આડછેદનું ક્ષેત્રફળ ધરાવતા અને $1.5 \; A$ વિદ્યુતપ્રવાહ વહન કરતા તાંબાના તારમાં વહન ઇલેક્ટ્રોનનો સરેરાશ ડ્રિફ્ટ વેગ શોધો. ધારો કે દરેક તાંબાનો પરમાણુ આશરે એક વહન ઇલેક્ટ્રોન આપે છે. તાંબાની ઘનતા $9.0 \times 10^{3} \; kg/m^{3}$ અને તેનો પરમાણ્વીય દળ $63.5 \; u$ છે.
$(b)$ ઉપર મેળવેલા ડ્રિફ્ટ વેગની સરખામણી $(i)$ સામાન્ય તાપમાને તાંબાના પરમાણુઓની ઉષ્મીય ઝડપ સાથે,$(ii)$ વાહક સાથે વિદ્યુતક્ષેત્રના પ્રસરણની ઝડપ સાથે કરો, જે ડ્રિફ્ટ ગતિનું કારણ બને છે.

Vedclass pdf generator app on play store
Vedclass iOS app on app store
$(A)$ ડ્રિફ્ટ વેગ $v_{d}$ નું સૂત્ર $v_{d} = \frac{I}{neA}$ છે.
આપેલ છે: $I = 1.5 \; A$, $A = 1.0 \times 10^{-7} \; m^{2}$, $e = 1.6 \times 10^{-19} \; C$.
સંખ્યા ઘનતા $n$ ની ગણતરી:
$n = \frac{\text{ઘનતા} \times N_{A}}{\text{પરમાણ્વીય દળ}} = \frac{9.0 \times 10^{3} \; kg/m^{3} \times 6.022 \times 10^{23} \; \text{પરમાણુ}/\text{મોલ}}{63.5 \times 10^{-3} \; kg/\text{મોલ}} \approx 8.5 \times 10^{28} \; m^{-3}$.
આ કિંમતો મૂકતા:
$v_{d} = \frac{1.5}{8.5 \times 10^{28} \times 1.6 \times 10^{-19} \times 1.0 \times 10^{-7}} \approx 1.1 \times 10^{-3} \; m/s = 1.1 \; mm/s$.
$(b) (i)$ $300 \; K$ તાપમાને તાંબાના પરમાણુઓની ઉષ્મીય ઝડપ આશરે $2 \times 10^{2} \; m/s$ છે. ડ્રિફ્ટ વેગ ઉષ્મીય ઝડપ કરતા આશરે $10^{-5}$ ગણો નાનો છે.
$(ii)$ વિદ્યુતક્ષેત્ર પ્રકાશની ઝડપે પ્રસરણ પામે છે, $c = 3.0 \times 10^{8} \; m/s$. આ ઝડપની સરખામણીમાં ડ્રિફ્ટ વેગ $10^{-11}$ ના અવયવ જેટલો અત્યંત નાનો છે.

Explore More

Similar Questions

જ્યારે $5 \, mm^2$ આડછેદ ધરાવતા તાંબાના તારમાં $1.5 \, A$ વિદ્યુતપ્રવાહ વહે છે,ત્યારે ઇલેક્ટ્રોનનો ડ્રિફ્ટ વેગ $v$ છે. જો તાંબામાં ઇલેક્ટ્રોન ઘનતા $9 \times 10^{28} \, m^{-3}$ હોય,તો $mm/s$ માં $v$ નું મૂલ્ય કેટલું હશે? (ઇલેક્ટ્રોનનો વિદ્યુતભાર $= 1.6 \times 10^{-19} \, C$ લો).

$1.02\, mm$ વ્યાસ ધરાવતો તાંબાનો તાર $1.7\, A$ વિદ્યુતપ્રવાહ વહન કરે છે. તારમાં ઇલેક્ટ્રોનનો ડ્રિફ્ટ વેગ $(v_d)$ શોધો. આપેલ છે કે તાંબામાં ઇલેક્ટ્રોનની સંખ્યા ઘનતા $n = 8.5 \times 10^{28} /m^3$ છે. (જવાબ $mm/s$ માં દર્શાવો)

વિધાન: ઓહ્મિક અવરોધમાં કોઈપણ બિંદુએ પ્રવાહ ઘનતા $\vec J$ તે બિંદુએ વિદ્યુતક્ષેત્ર $\vec E$ ની દિશામાં હોય છે.
કારણ: જ્યારે કોઈ બિંદુવત વિદ્યુતભારને માત્ર સ્થિત-વિદ્યુતક્ષેત્ર ધરાવતા વિસ્તારમાં સ્થિર સ્થિતિમાંથી મુક્ત કરવામાં આવે,ત્યારે તે હંમેશા વિદ્યુતક્ષેત્ર રેખાઓની દિશામાં ગતિ કરે છે.

એક વાયરમાં સ્થાયી પ્રવાહ $I$ વહે છે,જેનો આડછેદનો વિસ્તાર પ્રવાહની દિશામાં ઘટે છે. તો,જેમ આપણે સાંકડા થતા વિસ્તારનું અવલોકન કરીએ છીએ,તેમ,

રિલેક્સેશન ટાઈમ (વિશ્રામ સમય) એટલે શું?

Vedclass Products

For Students

Vedclass Test Series

Mock tests in real JEE/NEET style with performance analysis. 5-day free trial.

Start Free Trial
For Teachers

Exam Paper Generator

Generate Set A/B/C/D exam papers from 7.5L+ questions in 2 minutes. 3 chapters free.

Try Free
For Institutes

Online Exam Module

Live online exams with unlimited students, 360° analytics & white-label branding.

See Demo