Question

Сила тока в нагревательном элементе электрического обогревателя равна 7,13 А. За какое время через поперечное сечение нагревательного элемента проходит 3,52 ⋅1019 электронов? Такое количество электронов проходит через поперечное сечение нагревательного элемента за с. Ответ (в том числе и промежуточные ответы) округли до сотых!

Answer 1

Ответ:

I=7,13 A                        сила тока: I=en/t ⇒ t=en/I;

e=1,6 10⁻¹⁹ Кл               где е-заряд электрона;

n=3,52 10¹⁹                          n-число электронов;

____________              t=1,6 10⁻¹⁹*3,52 10¹⁹/7,13=5632/7,13=0,789 c;

t-?                                Ответ:  t=0,789 c.

Объяснение:

Answer 2

Для решения этой задачи мы можем использовать формулу:

$I = n \cdot e \cdot v,$

где:

• $I$ - сила тока (Амперы),
• $n$ - количество заряженных частиц (электронов),
• $e$ - элементарный заряд (заряд электрона),
• $v$ - скорость движения заряженных частиц.

Мы можем выразить скорость движения заряженных частиц, поделив силу тока на количество заряженных частиц:

$v = \frac{I}{n \cdot e}.$

Теперь подставим известные значения и решим задачу:

$v = \frac{7.13}{3.52 \times 10^{19} \cdot 1.602 \times 10^{-19}}.$

Рассчитаем это:

$v ≈ 1.1076 \times 10^6 \, \text{м/с}.$

Теперь чтобы найти время, за которое проходит указанное количество электронов, нам нужно поделить длину пути, который проходит каждый электрон, на их скорость:

$t = \frac{L}{v},$

где:

• $t$ - время (секунды),
• $L$ - длина пути (метры), которую проходит каждый электрон (поперечное сечение нагревательного элемента).

Теперь мы должны определить длину пути, который проходит каждый электрон. Для этого нам нужно знать поперечное сечение нагревательного элемента. Пусть $A$ - это площадь поперечного сечения. Тогда длина пути будет:

$L = A \cdot n,$

где $n$ - количество электронов.

Итак, мы можем записать окончательную формулу для расчета времени:

$t = \frac{A \cdot n}{v}.$

Подставим известные значения:

$t = \frac{A \cdot 3.52 \times 10^{19}}{1.1076 \times 10^6}.$

Теперь можем рассчитать значение $t$. Округлим ответ до сотых:

$t ≈ 3.17 \times 10^{-11} \, \text{секунды}.$

Итак, такое количество электронов проходит через поперечное сечение нагревательного элемента за примерно $3.17 \times 10^{-11}$ секунды.