모두CBT

길이가 1cm, 지름이 5mm인 동선에 1A에 전류를 흘렸을 때 전자가… | [전기철도기사 필기] 08년 2회차 기출문제 상세 페이지

1[전기철도기사 필기] 08년 2회차
길이가 1cm, 지름이 5mm인 동선에 1A에 전류를 흘렸을 때 전자가 동선을 흐르는 데 걸린 평균 시간은 대략 얼마인가? (단, 동선에서의 전자의 밀도는 1×1028[개/m3]라고 한다.)
1
3초
2
31초
3
314초
4
3147초
해설

전자의 평균 이동 시간은 도선 길이를 전자의 표류속도로 나누어 구하며, 계산 결과는 약 314초이다.

전류 I=nevAI=nevA에서 표류속도 v=IneAv=\dfrac{I}{neA}이고, 지름이 5mm이므로 반지름은 2.5×10−3 m2.5\times10^{-3}\ \mathrm{m}, 단면적은 A=π(2.5×10−3)2≈1.96×10−5 m2A=\pi(2.5\times10^{-3})^2\approx1.96\times10^{-5}\ \mathrm{m^2}이다.

v=11028×1.602×10−19×1.96×10−5≈3.18×10−5 m/sv=\dfrac{1}{10^{28}\times1.602\times10^{-19}\times1.96\times10^{-5}}\approx3.18\times10^{-5}\ \mathrm{m/s}이고, 시간 t=0.01v≈314 st=\dfrac{0.01}{v}\approx314\ \mathrm{s}이다.

내용에 오류가 있거나 최신 법령·기준과 다른 부분이 보이면 알려주세요. 확인 후 반영하겠습니다.