$(a)$ $1.0 \times 10^{-7} \; m^{2}$ 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 સરેરાશ ડ્રિફ્ટ વેગ $v_d$ હોય,ત્યારે $d$ વ્યાસ ધરાવતા એક સમાન વાયરમાંથી $I$ જેટલો વિદ્યુતપ્રવાહ વહે છે. જો સમાન દ્રવ્યમાંથી બનેલા $d/2$ વ્યાસ ધરાવતા વાયરમાંથી તેટલો જ વિદ્યુતપ્રવાહ વહે,તો ઇલેક્ટ્રોનનો સરેરાશ ડ્રિફ્ટ વેગ કેટલો હશે?

$0.5 \, mm$ ત્રિજ્યા અને $5 \times 10^{7} \, S/m$ વાહકતા ધરાવતા નળાકાર તારને $10 \, mV/m$ ના વિદ્યુતક્ષેત્રમાં મૂકવામાં આવે છે. તારમાં મળતો પ્રવાહ $x^{3} \, \pi \, mA$ છે. તો $x$ નું મૂલ્ય ...... છે.

જ્યારે વાહકમાંથી વિદ્યુતપ્રવાહ વહે છે,ત્યારે ઇલેક્ટ્રોનનો ડ્રિફ્ટ વેગ (ડ્રિફ્ટ વેલોસિટી) કયા ક્રમનો હોય છે?

$1\, m$ લંબાઈ અને $1\, mm$ ત્રિજ્યા ધરાવતા તાંબાના તારને $2\, m$ લંબાઈ અને $3\, mm$ ત્રિજ્યા ધરાવતા લોખંડના તાર સાથે શ્રેણીમાં જોડવામાં આવે છે અને તારમાંથી વિદ્યુતપ્રવાહ પસાર કરવામાં આવે છે. તાંબા અને લોખંડના તારમાં વિદ્યુતપ્રવાહ ઘનતાનો ગુણોત્તર કેટલો હશે?

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.

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