$20 \ cm$ લંબાઈના વાહક તાર પરનો વિદ્યુતસ્થિતિમાનનો તફાવત $30 \ V$ છે. જો ઇલેક્ટ્રોનની મોબિલિટી $2 \times 10^{-6} \ m^2 \ V^{-1} \ s^{-1}$ હોય,તો ઇલેક્ટ્રોનનો ડ્રિફ્ટ વેગ કેટલો હશે?

$1 \, mm^2$ આડછેદનું ક્ષેત્રફળ ધરાવતા તાંબાના તારમાંથી $1.344 \, A$ પ્રવાહ પસાર થાય છે. જો એકમ કદદીઠ મુક્ત ઇલેક્ટ્રોનની સંખ્યા $8.4 \times 10^{22} \, cm^{-3}$ હોય,તો ડ્રિફ્ટ વેગનું મૂલ્ય શોધો.

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

$(a)$ $1.0 \times 10^{-7} \; m^{2}$ 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.

તાંબાના વાહકમાં મુક્ત ઇલેક્ટ્રોનની સંખ્યા ઘનતા $8.5 \times 10^{28} \ m^{-3}$ અંદાજવામાં આવી છે. $6 \ m$ લાંબા તારના એક છેડેથી બીજા છેડે ડ્રિફ્ટ થવા માટે ઇલેક્ટ્રોનને કેટલો સમય લાગશે? તારનું આડછેદનું ક્ષેત્રફળ $1.0 \times 10^{-6} \ m^2$ છે અને તેમાંથી $1.5 \ A$ નો વિદ્યુતપ્રવાહ વહે છે.

સમાન આડછેદનું ક્ષેત્રફળ ધરાવતો એક સીધો વાહક $I$ જેટલો વિદ્યુતપ્રવાહ વહન કરે છે. જો $s$ એ ઇલેક્ટ્રોનનો વિશિષ્ટ વિદ્યુતભાર (charge-to-mass ratio) હોય,તો ડ્રિફ્ટ વેગને કારણે વાહકની એકમ લંબાઈ દીઠ બધા જ ઇલેક્ટ્રોનનું કુલ વેગમાન કેટલું થાય?