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:

$$I=\frac{\mathrm{\Delta }Q}{\mathrm{\Delta }t}$$

где $I$ - сила тока, $\mathrm{\Delta }Q$ - изменение заряда, прошедшего через поперечное сечение проводника за время $\mathrm{\Delta }t$.

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:

$$10=\frac{\mathrm{\Delta }Q}{1}$$

Отсюда находим значение $\mathrm{\Delta }Q$:

$$\mathrm{\Delta }Q=10\times 1=10Кулон$$

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

$$n=\frac{\mathrm{\Delta }Q}{e}$$

где $n$ - количество электронов, $\mathrm{\Delta }Q$ - 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.