Номер 1, страница 41, часть 2 - гдз по физике 8 класс учебник Белага, Воронцова

Часть 2. Глава 5. Электрический ток. Параграф 57. Решение задач. Задачи для самостоятельного решения - номер 1, страница 41.

Условие.

1. Для работы карманного калькулятора на солнечных батареях необходима сила тока 0,3 мА. Сколько электронов проходит через поперечное сечение проводов калькулятора за 1,5 мин?

Решение.

Дано:

Сила тока $I = 0,3 \text{ мА} = 0,3 \cdot 10^{-3} \text{ А}$

Время $t = 1,5 \text{ мин} = 1,5 \cdot 60 \text{ с} = 90 \text{ с}$

Элементарный заряд (модуль заряда электрона) $e = 1,6 \cdot 10^{-19} \text{ Кл}$

Найти:

Количество электронов $\text{N}$

Решение:

Сила тока по определению — это отношение заряда, прошедшего через поперечное сечение проводника, ко времени, за которое этот заряд прошел:

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

Из этой формулы мы можем выразить общий заряд $\text{q}$, который прошел через проводник:

$q = I \cdot t$

С другой стороны, общий заряд $\text{q}$ складывается из зарядов отдельных электронов. Он равен произведению количества электронов $\text{N}$ на элементарный заряд $\text{e}$:

$q = N \cdot e$

Приравнивая правые части двух выражений для заряда $\text{q}$, получаем:

$I \cdot t = N \cdot e$

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

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

Подставим числовые значения величин в системе СИ и произведем расчет:

$N = \frac{0,3 \cdot 10^{-3} \text{ А} \cdot 90 \text{ с}}{1,6 \cdot 10^{-19} \text{ Кл}} = \frac{27 \cdot 10^{-3} \text{ Кл}}{1,6 \cdot 10^{-19} \text{ Кл}} = 16,875 \cdot 10^{16} = 1,6875 \cdot 10^{17}$

Ответ: за 1,5 мин через поперечное сечение проводов калькулятора проходит $1,6875 \cdot 10^{17}$ электронов.