Номер 187, страница 99, часть 2 - гдз по физике 9 класс учебник Генденштейн, Булатова

Часть 2. Материалы для повторения при подготовке к экзамену. 6. Электромагнитные явления - номер 187, страница 99.

Условие.

187. Какое число электронов пройдёт через поперечное сечение металлического проводника за 15 с при силе тока в нём 0,8 А?

Решение.

Дано:

Сила тока $I = 0,8$ А

Время $t = 15$ с

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

Все данные представлены в системе СИ.

Найти:

Число электронов $\text{N}$.

Решение:

Сила тока по определению — это физическая величина, равная отношению заряда $\text{q}$, прошедшего через поперечное сечение проводника, ко времени его прохождения $\text{t}$.

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

Из этой формулы мы можем выразить общий заряд, прошедший через проводник за заданное время:

$q = I \cdot t$

С другой стороны, общий заряд $\text{q}$ всех прошедших частиц равен произведению числа этих частиц $\text{N}$ на заряд одной частицы. В данном случае носителями заряда являются электроны, поэтому заряд одной частицы — это элементарный заряд $\text{e}$.

$q = N \cdot e$

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

$I \cdot t = N \cdot e$

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

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

Подставим числовые значения и произведем вычисления:

$q = 0,8 \, \text{А} \cdot 15 \, \text{с} = 12 \, \text{Кл}$

$N = \frac{12 \, \text{Кл}}{1,6 \cdot 10^{-19} \, \text{Кл}} = 7,5 \cdot 10^{19}$

Ответ: за 15 секунд через поперечное сечение проводника пройдёт $7,5 \cdot 10^{19}$ электронов.