Номер 682, страница 95, часть 1 - гдз по физике 10-11 класс сборник задач Парфентьева

Часть 1. 10 класс. Основы электродинамики. Электрический ток в различных средах. Электронная проводимость металлов - номер 682, страница 95.

Условие.

682. H По проводнику идёт ток $0,5 \text{ А}$. Сколько электронов проходит через поперечное сечение проводника за $1 \text{ с}$?

Решение.

Дано:

Сила тока $I = 0,5$ А

Время $t = 1$ с

Элементарный заряд $e \approx 1,6 \cdot 10^{-19}$ Кл (справочное значение)

Все величины представлены в системе СИ.

Найти:

Число электронов $\text{N}$

Решение:

Сила тока по определению — это количество заряда, проходящего через поперечное сечение проводника за единицу времени. Формула для силы тока:

$I = \frac{q}{t}$

где $\text{I}$ — сила тока, $\text{q}$ — общий заряд, $\text{t}$ — время.

Из этой формулы можно выразить общий заряд, прошедший через проводник:

$q = I \cdot t$

Общий заряд $\text{q}$ также можно представить как произведение числа электронов $\text{N}$ на заряд одного электрона $\text{e}$:

$q = N \cdot e$

Приравняв правые части двух выражений для заряда $\text{q}$, получим:

$I \cdot t = N \cdot e$

Теперь выразим искомое число электронов $\text{N}$:

$N = \frac{I \cdot t}{e}$

Подставим известные значения в формулу и произведем вычисления:

$N = \frac{0,5 \text{ А} \cdot 1 \text{ с}}{1,6 \cdot 10^{-19} \text{ Кл}} = \frac{0,5}{1,6 \cdot 10^{-19}} \approx 0,3125 \cdot 10^{19}$

Представим ответ в стандартном виде:

$N = 3,125 \cdot 10^{18}$

Ответ: через поперечное сечение проводника за 1 секунду проходит примерно $3,125 \cdot 10^{18}$ электронов.