Сколько Электронов проходит за 10 секунд через поперечное сечение проводника при мощности тока в нём 150Вт и напряжение
Количество электронов n найдём по формуле: n = Q / q, где Q — заряд, который прошёл через поперечное сечение проводника, q — заряд одного электрона.
Мощность тока N выразим формулой: N = U * I, где U — напряжение, I — сила тока.
Согласно определению, сила тока I это заряд, который прошёл за единицу времени через поперечное сечение проводника: I = Q / t.
Электрический заряд Q будет выражаться формулой: Q = N * t / U.
n = 150 Вт * 10 с / 1,6 *10 -19 Кл * 220 В = 4,26 *10 19 .
Ответ: через поперечное сечение проводника проходит n = 4,26 *10 19 электронов.
Плотность тока в проводнике сечением 0,5 мм2 равна 3,2 мА/м2. Сколько электронов
Плотность тока в проводнике сечением 0,5 мм 2 равна 3,2 мА/м 2 . Сколько электронов проходит через поперечное сечение проводника за 1 мин?
Задача №7.1.23 из «Сборника задач для подготовки к вступительным экзаменам по физике УГНТУ»
\(S=0,5\) мм 2 , \(j=3,2\) мА/м 2 , \(t=1\) мин, \(N-?\)
Решение задачи:
Сила тока \(I\) по определению равна количеству заряда, протекающего через поперечное сечение проводника за единицу времени, то есть справедлива формула:
Понятно, что протекший заряд \(q\) складывается из зарядов всех электронов, прошедших через поперечное сечение (модуль заряда электрона \(e\) равен 1,6·10 -19 Кл), то есть:
С другой стороны силу тока можно вычислить через плотность тока \(j\) и площадь сечения \(S\):
Приравняем правые части (1) и (2):
Откуда число электронов \(N\) равно:
Вычислим численный ответ:
Ответ: 6·10 11 .
Если Вы не поняли решение и у Вас есть какой-то вопрос или Вы нашли ошибку, то смело оставляйте ниже комментарий.
Задача В30. Сколько электронов проходит за 10 с через поперечное сечение проводника при мощности тока в нем 150 Вт и напряжении 220 В? Ответ представьте как произведение целого числа на 1019.
Обозначим N количество электронов, е — модуль заряда электрона, q — заряд, прошедший через поперечное сечение проводника, t — время его прохождения, Р — мощность тока, U — напряжение, I — силу тока.
Решение:
Выразим мощность тока через напряжение и силу тока:
Теперь силу тока выразим через заряд и время его прохождения:
Заряд выразим через число электронов и модуль заряда электрона: 
.
С учетом этого, 
Подставим правую часть равенства (2) в формулу (1):
Ответ: 
.
Эта задача взята со страницы подробного решения задач по физике, там расположена теория и подробное решения задач по всем темам физики:
Возможно вам будут полезны эти задачи:
Образовательный сайт для студентов и школьников
Копирование материалов сайта возможно только с указанием активной ссылки «www.lfirmal.com» в качестве источника.
© Фирмаль Людмила Анатольевна — официальный сайт преподавателя математического факультета Дальневосточного государственного физико-технического института