Сколько электронов пройдет через поперечное сечение проводника за 8 секунд, если на концы проводника сопротивлением

Для решения этой задачи мы будем использовать закон Ома, который гласит, что ток через проводник пропорционален напряжению на его концах и обратно пропорционален его сопротивлению.

Зная, что на концах проводника подается напряжение 2,5 вольта и его сопротивление равно 10 ом, мы можем найти ток, протекающий через проводник, используя формулу:

\[ I = \frac{U}{R} \]

где
\( I \) - ток,
\( U \) - напряжение,
\( R \) - сопротивление.

Подставляем известные значения:

\[ I = \frac{2,5}{10} = 0,25 \,(\text{Ампер}) \]

Исходя из формулы для тока \( I = \frac{Q}{t} \), где \( Q \) - количество заряда, протекшего через сечение проводника, \( t \) - время, мы можем найти количество электронов, протекших через поперечное сечение проводника за 8 секунд, используя следующее равенство:

\[ Q = I \cdot t \]

\[ Q = 0,25 \cdot 8 = 2 \,(\text{Кулона}) \]

Так как 1 кулон равен заряду, прошедшему через проводник, когда через него протекает 1 ампер тока в течение 1 секунды, то количество электронов можно найти, используя соотношение:

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

где
\( N \) - количество электронов,
\( e \) - элементарный заряд (приближенное значение, равное \( 1,6 \cdot 10^{-19} \) кулона).

Подставляем известные значения:

\[ N = \frac{2}{1,6 \cdot 10^{-19}} \approx 1,25 \cdot 10^{19} \]

Таким образом, через поперечное сечение проводника за 8 секунд пройдет около \( 1,25 \cdot 10^{19} \) электронов.