Номер 1.7, страница 4 - гдз по физике 11 класс сборник задач Заболотский, Комиссаров

Основы электродинамики. Глава 1. Электрический ток. Сила тока. Сопротивление проводника - номер 1.7, страница 4.

Условие.

1.7. Сила тока в лампочке 0,32 А. Сколько электронов проходит че-рез поперечное сечение нити накала за 0,1 с?

Решение.

Дано:

Сила тока $I = 0,32$ А

Время $t = 0,1$ с

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

Все данные представлены в системе СИ.

Найти:

Количество электронов $\text{N}$

Решение:

Сила тока $\text{I}$ по определению — это заряд $\text{q}$, который проходит через поперечное сечение проводника за промежуток времени $\text{t}$. Эта зависимость выражается формулой:

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

Из этой формулы мы можем найти общий заряд $\text{q}$, который прошел через нить накала за заданное время:

$q = I \cdot t$

Общий заряд, прошедший через проводник, также равен произведению количества электронов $\text{N}$ на заряд одного электрона $\text{e}$ (элементарный заряд):

$q = N \cdot e$

Приравняем правые части двух выражений для заряда $\text{q}$:

$I \cdot t = N \cdot e$

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

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

Подставим числовые значения в формулу и произведем расчет:

$N = \frac{0,32 \text{ А} \cdot 0,1 \text{ с}}{1,6 \cdot 10^{-19} \text{ Кл}} = \frac{0,032}{1,6 \cdot 10^{-19}} = \frac{3,2 \cdot 10^{-2}}{1,6 \cdot 10^{-19}} = 2 \cdot 10^{17}$

Таким образом, через поперечное сечение нити накала за 0,1 с проходит $2 \cdot 10^{17}$ электронов.

Ответ: через поперечное сечение нити накала проходит $2 \cdot 10^{17}$ электронов.