Question

На провіднику опір якого 40 Ом напруга дорівнює 12 В. Визначити кількість електронів, що пройшли через поперечний переріз провідника за 5 хв.

Answer 1

Количество электронов:

N = q / e

где e = 1.6 * 10^-19 Кл - заряд одного электрона.

q или весь заряд:

q = I * t

где t - время действия тока, по условию 5 мин = 300 с

I или сила тока в проводнике:

I = U / R

где U = 12 В - напряжение по условию

R = 40 Ом сопротивление проводника по условию

Конечная формула:

$N = \frac{Ut}{Re}$

$N = \frac{12 * 300}{40 * 1.6 * 10^{-19}} = 5.625 * 10^{20}$

Answer 2

Для визначення кількості електронів, що пройшли через поперечний переріз провідника за певний час, ми можемо скористатися законом Ома та співвідношенням між електричним струмом, часом та зарядом.

Закон Ома гласить: U = I * R,

де U - напруга, I - струм, R - опір.

Ми знаємо, що напруга (U) дорівнює 12 В, а опір (R) дорівнює 40 Ом. Тоді можемо знайти струм (I):

I = U / R, I = 12 В / 40 Ом, I = 0.3 А.

Тепер, коли ми знаємо струм, ми можемо знайти кількість електронів, що пройшли через поперечний переріз провідника за 5 хв (або 300 секунд), використовуючи співвідношення між зарядом, струмом та часом:

Q = I * t,

де Q - заряд, I - струм, t - час.

Q = 0.3 А * 300 с, Q = 90 Кл.

Кількість електронів (n) можна визначити зарядом (Q) та елементарним зарядом (e):

n = Q / e,

де e - елементарний заряд, приблизно дорівнює 1.602 x 10^(-19) Кл.

n = 90 Кл / (1.602 x 10^(-19) Кл), n ≈ 5.617 x 10^20.

Таким чином, приблизна кількість електронів, що пройшли через поперечний переріз провідника за 5 хв, становить 5.617 x 10^20 електронів.