Question

Скільки електронів пройде за 1 хв через поперечний переріз провідника який виготовлений із ніхромового дроту має довжину 20 м і площу поперечного перерізу 2,2 мм^2? Напруга на кінцях цього провідника дорівнює 32 В.

Answer 1

Ответ:

Отметь как лучший

Объяснение:

R = (1,1 * 10^-6 Ом * м * 20 м) / 2,2 * 10^-6 м^2 = 10 Ом

I = 32 В / 10 Ом = 3,2 А

Q = I * t = 3,2 А * 60 с = 192 Кл.

n = Q/e = 192 Кл / 1,6 * 10^-19 Кл/ел = 1,2 * 10^21 електрон.

Отже, за 1 хв через провідник пройде близько 1,2 * 10^21 електрон.

Answer 2

Для розрахунку кількості електронів, які пройдуть через поперечний переріз провідника за 1 хвилину, використовується формула:

I = (n * e) / t

де I - сила струму в амперах, n - кількість електронів, які проходять через поперечний переріз за одиницю часу, e - заряд електрона (необхідно перетворити в кулони), t - час, за який вимірюється кількість електронів (1 хвилина в нашому випадку).

1 кулон = 6.242 × 10^18 елементарних зарядів.

Спочатку необхідно знайти силу струму. Для цього використовується закон Ома:

I = U / R

де U - напруга на кінцях провідника, R - опір провідника.

Оскільки ми не знаємо опору провідника, потрібно його визначити.

Опір провідника можна знайти за допомогою формули:

R = (ρ * L) / A

де R - опір провідника, ρ - специфічний опір матеріалу провідника (для ніхрому ρ = 1.10 *10^(-6) Ом*м), L - довжина провідника, A - площа поперечного перерізу провідника.

Після знаходження опору можна використати закон Ома для розрахунку сили струму на кінцях провідника.

Отже,

R = (1.10 * 10^(-6) Ом*м * 20 м) / (2.2 * 10^(-6) мм^2) = (1.10 * 10^(-6) Ом*м * 20 м) / (2.2 * 10^(-12) м^2) R = 10 Ом

I = 32 В / 10 Ом = 3.2 А

Тепер можемо розрахувати кількість електронів:

I = (n * e) / 60

3.2 А = (n * (6.242 × 10^18 Кл)) / 60

n = (3.2 А * 60) / (6.242 × 10^18 Кл) ≈ 3.24 * 10^(-18)

Таким чином, за одну хвилину через поперечний переріз провідника пройде приблизно 3.24 * 10^(-18) електронів.