중간고사_물리전자

소개글

물리전자 기출문제 모음집입니다. 전자전기공학도 대학수준에서 이정도만풀어보면 A+맞을꺼라 확신합니다.

목차

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본문내용

1. 그림은 Cu 금속 막대기를 나타낸 것이다.
Cu ion을 중심으로 전자가 퍼져 있고 전자의 의 농도는 1019 /cm3 이다.
다음 물음에 답하세요. 전자의 전하량은 –1.6x10-19 C이다. (25점)
계산 과정에서 단위를 반드시 포함시킬 것

(a). Cu 금속 안에 자유전자가 많은 이유는 ? (5점)
Cu는 최외각 전자가 localize되지 않고 다른 cu
ion과 순간적으로 정전기력에 의해 결합을 하는
금속 결합으로 결합에 관여하는 전자가 자유롭게
이동하며 결합을 하는 자유전자이며 그 원자 농도에
버금가는 수가 있을 수 있다.

(b). 금속 막대기에 그림과 같이 전장(electric field)가 걸리면 전자는 이동을 한다.
만약에 E=105 V/cm 라고 하고, 전자의 이동 속도(vd)가 106 m/s라 하면
전류의 밀도 J는 얼마나 되나? 이동도 (mobility) u ? (8점)

(c). 전자들은 Cu 이온원자와 충돌하며 이동 방향이 바뀌며 전장에 의해서
이동을 한다. 이때 이동도(mobility)는 전자가 전장에 의해서 받는 힘과
운동의 법칙에 의한 힘의 식을 이용하여 mobility를 유도해 보시오 (12 점)
1 차원으로 생각하여 x 방향 만 고려할 것

(가). 뉴톤의 운동 법칙에서 힘은 ?

(나). 전장에서 전하를 띠는 전자가 받는 힘은 (electric field는 E)?

(다). 두 식을 이용하여 많은 전자의 속도를 구하면 ?

(라). 를 mean free time이라고 정의하여 mobility를 표시하면 ?

참고 자료

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