Feladat: 200. fizika feladat Korcsoport: 16-17 Nehézségi fok: átlagos
Megoldó(k):  Vilimi József 
Füzet: 1962/április, 182 - 183. oldal  PDF  |  MathML 
Témakör(ök): Egyéb váltóáram, Harmonikus rezgőmozgás, Áram és töltés kapcsolata, Feladat
Hivatkozás(ok):Feladatok: 1961/november: 200. fizika feladat

A szöveg csak Firefox böngészőben jelenik meg helyesen. Használja a fenti PDF file-ra mutató link-et a letöltésre.

ϱcoulomb/cm3 töltéssűrűségnél, v cm/sec sebességnél és Fcm2 keresztmetszet területnél az áramerősség i=ϱvF. Mivel 63 gramm vörösréz térfogata 7,08cm3, ezért vörösrézben a vezetési elektronok töltéssűrűsége ϱ=2⋅6⋅1023⋅1,6⋅1019coulomb:7,08cm3=27700coulomb/cm3. A mi drótunk esetében F=0,01cm2, i=1amper, ezért
v=127700⋅0,01=0,00361cm/sec=36μm/sec.
Ez a csúcsérték esetében van így, mert ekkor 1 amper az áramerősség.
Az elektronok sebessége az áramerősséggel arányban szinusfüggvény szerint változik. Ebből következik, hogy az út amplitúdóját ω=314sec-1 szögsebességgel való osztással, a gyorsulás amplitúdóját ω-val való szorzással kapjuk. Az eredmények: r=1,15⋅10-5cm=0,115μm, a0=1,133cm/sec2.
 
 Vilimi József (Esztergom, Temesvári P. Gimn. IV. o. t.)
 
Megjegyzés. Tekintettel arra, hogy a sebesség az idő szinuszos függvénye, ebből matematikailag következik, hogy az út amplitúdóját ω való osztással, a gyorsulásét ω-val való szorzással kapjuk. De az erő itt nem a gyorsulással arányos (kivéve az elektronok tehetetlenségéből eredő rendkívül kis erőt), hanem a nagy súrlódásra való tekintettel az erő és a sebesség egyenesen arányosak.