Номер 7, страница 132 - гдз по физике 8 класс учебник Пёрышкин, Иванов

7. Какой электрический заряд проходит через поперечное сечение проводника за 1 с при силе тока 1 мА? Сколько электронов должно проходить через это сечение за 1 с, чтобы создать такую силу тока?

Дано:

Время, $t = 1$ с

Сила тока, $I = 1$ мА

Элементарный заряд (модуль заряда электрона), $e \approx 1.6 \cdot 10^{-19}$ Кл (справочное значение)

Перевод в систему СИ:

$I = 1 \text{ мА} = 1 \cdot 10^{-3} \text{ А}$

Найти:

1. Электрический заряд, $q$ - ?

2. Количество электронов, $N$ - ?

Решение:

Какой электрический заряд проходит через поперечное сечение проводника за 1 с при силе тока 1 мА?

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

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

Чтобы найти заряд $q$, выразим его из этой формулы:

$q = I \cdot t$

Подставим числовые значения в единицах СИ:

$q = 1 \cdot 10^{-3} \text{ А} \cdot 1 \text{ с} = 1 \cdot 10^{-3} \text{ Кл}$

Ответ: Электрический заряд, проходящий через поперечное сечение проводника, равен $1 \cdot 10^{-3}$ Кл.

Сколько электронов должно проходить через это сечение за 1 с, чтобы создать такую силу тока?

Общий заряд $q$, прошедший через сечение, создается совокупностью движущихся электронов. Он равен произведению числа электронов $N$ на модуль заряда одного электрона $e$ (элементарный заряд).

$q = N \cdot e$

Чтобы найти количество электронов $N$, выразим его из этой формулы:

$N = \frac{q}{e}$

Подставим найденное в первой части значение заряда $q$ и справочное значение элементарного заряда $e$:

$N = \frac{1 \cdot 10^{-3} \text{ Кл}}{1.6 \cdot 10^{-19} \text{ Кл}} = 0.625 \cdot 10^{16} = 6.25 \cdot 10^{15}$

Ответ: Чтобы создать такую силу тока, через сечение проводника должно проходить $6.25 \cdot 10^{15}$ электронов в секунду.