Какое количество электронов в среднем пересекает поперечное сечение проводника за время, в течение которого через него

Какое количество электронов в среднем пересекает поперечное сечение проводника за время, в течение которого через него протекает постоянный ток силой 1 А? Объясните, пожалуйста.
Moroznyy_Voin

Moroznyy_Voin

Для решения данной задачи нам необходимо использовать формулу связи тока через проводник с количеством заряда \(Q\), прошедшим через него за время \(t\).

Формула связи тока, заряда и времени имеет вид:

\[I = \frac{Q}{t},\]

где:
\(I\) - сила тока в амперах (А),
\(Q\) - количество заряда, прошедшего через проводник в кулонах (Кл),
\(t\) - время, в течение которого проходит ток в секундах (с).

Из предоставленных данных мы знаем, что сила тока равна 1 А. Задача состоит в нахождении количества электронов, а для этого нам необходимо найти количество заряда, прошедшего через проводник.

Мы можем воспользоваться формулой:

\[Q = Ne,\]

где:
\(N\) - количество электронов,
\(e\) - элементарный заряд, примерно равный \(1.6 \times 10^{-19}\) Кл.

Теперь нам нужно выразить количество электронов через количество заряда. Для этого мы знаем, что один кулон заряда содержит \(6.24 \times 10^{18}\) элементарных зарядов.

Таким образом, мы можем записать:

\[N = \frac{Q}{e}.\]

Подставив полученное значение в формулу для тока, получим:

\[I = \frac{6.24 \times 10^{18} \cdot Q}{e \cdot t}.\]

Теперь можем выразить искомое количество заряда \(Q\):

\[Q = I \cdot e \cdot t.\]

Подставив значение тока \(I = 1\) А, получим:

\[Q = 1 \cdot 1.6 \times 10^{-19} \cdot t.\]

Так как нам нужно найти количество электронов, пересекающих поперечное сечение проводника, мы можем воспользоваться соотношением:

\[N = \frac{Q}{e}.\]

Подставив значение заряда \(Q\), получим:

\[N = \frac{1.6 \times 10^{-19} \cdot t}{1.6 \times 10^{-19}} = t.\]

Таким образом, количество электронов, пересекающих поперечное сечение проводника за время, в течение которого через него протекает постоянный ток силой 1 А, равно \(t\).

Для примера, если время равно 1 секунде, то количество пересекающих электронов будет равно 1.

Таким образом, искомое количество электронов зависит от времени, в течение которого проходит ток, и оно равно тому времени, секундами, в течение которого ток протекает через проводник.
Знаешь ответ?
Задать вопрос
Привет!
hello