Какова общая масса электронов, пройдущих через поперечное сечение проводника в течение года при силе тока 10 А? Масса

Давайте решим данную задачу пошагово.

Для начала нам необходимо найти количество электронов, проходящих через поперечное сечение проводника в течение одной секунды. Для этого воспользуемся формулой, которая связывает силу тока и количество электронов.

Сила тока определяется как количество зарядов, проходящих через поперечное сечение проводника в единицу времени. Так как заряд одного электрона равен \(1,6 \times 10^{-19}\) кулона, мы можем записать следующее уравнение:

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

где \(I\) - сила тока, \(\Delta Q\) - изменение заряда, прошедшего через поперечное сечение проводника за время \(\Delta t\).

Заметим, что масса заряда не влияет на силу тока, только его количество. Поэтому нам требуется найти количество зарядов, а не массу. Теперь мы можем найти количество зарядов, проходящих через поперечное сечение проводника в течение одной секунды.

Мы знаем, что сила тока равна 10 Амперам. Подставив данное значение в уравнение для силы тока, получаем:

\[10 = \frac{\Delta Q}{1}\]

Отсюда находим значение \(\Delta Q\):

\[\Delta Q = 10 \times 1 = 10\ Кулон\]

Теперь мы можем найти количество электронов, проходящих через поперечное сечение проводника в течение одной секунды. Для этого разделим изменение заряда на заряд одного электрона:

\[n = \frac{\Delta Q}{e}\]

где \(n\) - количество электронов, \(\Delta Q\) - изменение заряда, \(e\) - заряд одного электрона.

Подставляем числовые значения:

\[n = \frac{10}{1,6 \times 10^{-19}}\]

Вычисляем:

\[n \approx 6,25 \times 10^{19}\ электронов\]

Наконец, мы можем найти общую массу этих электронов, умножив количество электронов на массу одного электрона:

\[m = n \times m_e\]

где \(m\) - общая масса электронов, \(n\) - количество электронов, \(m_e\) - масса одного электрона.

Подставляем численные значения:

\[m = 6,25 \times 10^{19} \times 9,1 \times 10^{-31}\]

Вычисляем:

\[m \approx 5,69 \times 10^{-11}\ кг\]

Таким образом, общая масса электронов, проходящих через поперечное сечение проводника в течение года при силе тока 10 А, составляет примерно \(5,69 \times 10^{-11}\) кг.