Номер 2, страница 6 - гдз по физике 11 класс учебник Касьянов

Задачи. § 2. Сила тока. Глава 1. Постоянный электрический ток - номер 2, страница 6.

2. Сколько электронов проходит через спираль лампы накаливания за 1 с при силе тока в лампе 1,6 А?

Дано:

$I = 1.6 \text{ А}$

$t = 1 \text{ с}$

$e \approx 1.6 \times 10^{-19} \text{ Кл}$ (элементарный электрический заряд)

Все данные представлены в системе СИ.

Найти:

$N$

Решение:

Сила тока $I$ по определению равна отношению заряда $q$, который проходит через поперечное сечение проводника, ко времени $t$, за которое этот заряд проходит.

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

Из этой формулы мы можем найти общий заряд $q$, который прошел через спираль лампы:

$q = I \cdot t$

С другой стороны, общий заряд $q$ создается движением $N$ электронов, каждый из которых имеет элементарный заряд $e$. Следовательно, общий заряд можно выразить как:

$q = N \cdot e$

Приравняем правые части двух выражений для заряда $q$:

$N \cdot e = I \cdot t$

Теперь выразим искомое число электронов $N$:

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

Подставим данные из условия задачи и значение элементарного заряда в полученную формулу:

$N = \frac{1.6 \text{ А} \cdot 1 \text{ с}}{1.6 \times 10^{-19} \text{ Кл}} = \frac{1.6}{1.6 \times 10^{-19}} = 1 \times 10^{19}$

Ответ: через спираль лампы проходит $10^{19}$ электронов.