Номер 91, страница 274 - гдз по физике 8 класс учебник Громов, Родина

Задачи и упражнения - номер 91, страница 274.

Условие.

91. Сила тока в цепи электрической лампы равна 0,3 А. Сколько электронов проходит через поперечное сечение спирали в лампе за 5 мин?

Решение.

Дано

$I = 0,3 \text{ А}$

$t = 5 \text{ мин}$

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

Перевод в СИ:

$t = 5 \cdot 60 \text{ с} = 300 \text{ с}$

Найти:

$\text{N}$ — число электронов

Решение

Сила тока по определению — это заряд, проходящий через поперечное сечение проводника за единицу времени. Формула для силы тока выглядит следующим образом:

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

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

Из этой формулы мы можем выразить общий заряд $\text{q}$, который прошел через спираль лампы за данное время:

$q = I \cdot t$

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

$q = N \cdot e$

Приравнивая два выражения для заряда $\text{q}$, мы получаем:

$I \cdot t = N \cdot e$

Теперь мы можем выразить искомое число электронов $\text{N}$:

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

Подставим известные значения в формулу. Время уже переведено в систему СИ (секунды).

$N = \frac{0,3 \text{ А} \cdot 300 \text{ с}}{1,6 \cdot 10^{-19} \text{ Кл}} = \frac{90 \text{ Кл}}{1,6 \cdot 10^{-19} \text{ Кл}}$

Выполним вычисления:

$N = 56,25 \cdot 10^{19} = 5,625 \cdot 10^{20}$

Ответ: через поперечное сечение спирали в лампе за 5 мин проходит $5,625 \cdot 10^{20}$ электронов.