Каково время, требуемое электронам, чтобы пройти от автомобильного аккумулятора до двигателя? Предположим, что сила тока составляет 300 А, и электроны проходят через медный провод с площадью поперечного сечения 0,21 см2 и длиной 0,85 м. Количество частиц, переносимых зарядом, в одном кубическом метре равно 8,49⋅10 в 28 степени. Заряд электрона по абсолютной величине равен e=1,6⋅10 в −19 степени Кл. Результат выразите в минутах, округлите до десятых.
Вечный_Сон
Для решения данной задачи, мы должны использовать формулу, которая связывает время прохождения заряда через провод с током и его площадью поперечного сечения:
\[ t = \frac{q}{n \cdot e \cdot A \cdot I} \]
где:
- \( t \) - время (в секундах),
- \( q \) - количество частиц заряда (в кулонах),
- \( n \) - количество заряженных частиц в одном кубическом метре (в м^3),
- \( e \) - заряд электрона (в кулонах),
- \( A \) - площадь поперечного сечения провода (в м^2),
- \( I \) - сила тока (в амперах).
Давайте подставим значения и рассчитаем время:
\[ t = \frac{1}{8.49 \times 10^{28} \times 1.6 \times 10^{-19} \times 0.0021 \times 300} \approx 0.041 \, \text{секунд} \]
Однако, нам требуется рассчитать время в минутах. Для этого нам нужно перевести секунды в минуты:
\[ \text{Время (в минутах)} = \frac{\text{Время (в секундах)}}{60} \]
Расчет выглядит следующим образом:
\[ \text{Время (в минутах)} = \frac{0.041}{60} \approx 0.001 \, \text{минуты} \]
Таким образом, время, требуемое электронам, чтобы пройти от автомобильного аккумулятора до двигателя, составляет около 0.001 минуты (или около 0.06 секунды), округленное до десятых.
\[ t = \frac{q}{n \cdot e \cdot A \cdot I} \]
где:
- \( t \) - время (в секундах),
- \( q \) - количество частиц заряда (в кулонах),
- \( n \) - количество заряженных частиц в одном кубическом метре (в м^3),
- \( e \) - заряд электрона (в кулонах),
- \( A \) - площадь поперечного сечения провода (в м^2),
- \( I \) - сила тока (в амперах).
Давайте подставим значения и рассчитаем время:
\[ t = \frac{1}{8.49 \times 10^{28} \times 1.6 \times 10^{-19} \times 0.0021 \times 300} \approx 0.041 \, \text{секунд} \]
Однако, нам требуется рассчитать время в минутах. Для этого нам нужно перевести секунды в минуты:
\[ \text{Время (в минутах)} = \frac{\text{Время (в секундах)}}{60} \]
Расчет выглядит следующим образом:
\[ \text{Время (в минутах)} = \frac{0.041}{60} \approx 0.001 \, \text{минуты} \]
Таким образом, время, требуемое электронам, чтобы пройти от автомобильного аккумулятора до двигателя, составляет около 0.001 минуты (или около 0.06 секунды), округленное до десятых.
Знаешь ответ?