Номер 3, страница 136 - гдз по физике 8 класс учебник Хижнякова, Синявина

Глава 8. Строение атома. Элементы классической электронной теории. Параграф 37. Электронная проводимость металлов. Задания и упражнения - номер 3, страница 136.

Условие.

3. Сколько электронов проходит через поперечное сечение металлического проводника ежесекундно, если сила тока равна 2 А?

Решение.

Дано:

Сила тока $I = 2$ А
Время $t = 1$ с (ежесекундно)
Заряд одного электрона (элементарный заряд) $e \approx 1.6 \cdot 10^{-19}$ Кл

Все данные уже представлены в системе СИ.

Найти:

Количество электронов $\text{N}$.

Решение:

Сила тока $\text{I}$ по определению — это заряд $\text{q}$, проходящий через поперечное сечение проводника за единицу времени $\text{t}$. Математически это выражается формулой:

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

Общий заряд $\text{q}$, прошедший через сечение, складывается из зарядов отдельных электронов. Он равен произведению числа электронов $\text{N}$ на элементарный заряд $\text{e}$:

$q = N \cdot e$

Теперь мы можем объединить две формулы, подставив выражение для заряда $\text{q}$ в формулу силы тока:

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

Из этой формулы выразим искомое число электронов $\text{N}$:

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

Подставим числовые значения из условия задачи и справочную величину элементарного заряда:

$N = \frac{2 \text{ А} \cdot 1 \text{ с}}{1.6 \cdot 10^{-19} \text{ Кл}} = \frac{2}{1.6 \cdot 10^{-19}} = 1.25 \cdot 10^{19}$

Таким образом, за одну секунду при силе тока 2 А через сечение проводника проходит $1.25 \cdot 10^{19}$ электронов.

Ответ: ежесекундно через поперечное сечение проводника проходит $1.25 \cdot 10^{19}$ электронов.