Как найти количество электронов через поперечное сечение

Сколько Электронов проходит за 10 секунд через поперечное сечение проводника при мощности тока в нём 150Вт и напряжение

Количество электронов n найдём по формуле: n = Q / q, где Q — заряд, который прошёл через поперечное сечение проводника, q — заряд одного электрона.

Мощность тока N выразим формулой: N = U * I, где U — напряжение, I — сила тока.

Согласно определению, сила тока I это заряд, который прошёл за единицу времени через поперечное сечение проводника: I = Q / t.

Электрический заряд Q будет выражаться формулой: Q = N * t / U.

n = 150 Вт * 10 с / 1,6 *10 -19 Кл * 220 В = 4,26 *10 19 .

Ответ: через поперечное сечение проводника проходит n = 4,26 *10 19 электронов.

Плотность тока в проводнике сечением 0,5 мм2 равна 3,2 мА/м2. Сколько электронов

Плотность тока в проводнике сечением 0,5 мм 2 равна 3,2 мА/м 2 . Сколько электронов проходит через поперечное сечение проводника за 1 мин?

Задача №7.1.23 из «Сборника задач для подготовки к вступительным экзаменам по физике УГНТУ»

(S=0,5) мм 2 , (j=3,2) мА/м 2 , (t=1) мин, (N-?)

Решение задачи:

Сила тока (I) по определению равна количеству заряда, протекающего через поперечное сечение проводника за единицу времени, то есть справедлива формула:

Понятно, что протекший заряд (q) складывается из зарядов всех электронов, прошедших через поперечное сечение (модуль заряда электрона (e) равен 1,6·10 -19 Кл), то есть:

С другой стороны силу тока можно вычислить через плотность тока (j) и площадь сечения (S):

Приравняем правые части (1) и (2):

Откуда число электронов (N) равно:

Вычислим численный ответ:

Ответ: 6·10 11 .

Если Вы не поняли решение и у Вас есть какой-то вопрос или Вы нашли ошибку, то смело оставляйте ниже комментарий.

Задача В30. Сколько электронов проходит за 10 с через поперечное сечение проводника при мощности тока в нем 150 Вт и напряжении 220 В? Ответ представьте как произведение целого числа на 1019.

Обозначим N количество электронов, е — модуль заряда электрона, q — заряд, прошедший через поперечное сечение проводника, t — время его прохождения, Р — мощность тока, U — напряжение, I — силу тока.

Решение:

Выразим мощность тока через напряжение и силу тока:

Теперь силу тока выразим через заряд и время его прохождения:

Заряд выразим через число электронов и модуль заряда электрона: .

С учетом этого,

Подставим правую часть равенства (2) в формулу (1):

Ответ: .

Эта задача взята со страницы подробного решения задач по физике, там расположена теория и подробное решения задач по всем темам физики:

Возможно вам будут полезны эти задачи:

Образовательный сайт для студентов и школьников

Копирование материалов сайта возможно только с указанием активной ссылки «www.lfirmal.com» в качестве источника.

© Фирмаль Людмила Анатольевна — официальный сайт преподавателя математического факультета Дальневосточного государственного физико-технического института