Сколько электронов проходит за 10 секунд через поперечное сечение провода, напряжение на концах которого 50 В, если удельное сопротивление м...
Условие:
Сколько электронов проходит за 10 секунд через поперечное сечение провода, напряжение на концах которого 50 В, если удельное сопротивление материала, из которого изготовлен провод, равно 10® Ом м, длина провода 2 м? Поперечное сечение провода пред-ставляет собой круг диаметром 1 мм.
Решение:
Для решения этой задачи нам понадобятся следующие формулы:
- Закон Ома: I = U / R, где I - сила тока, U - напряжение, R - сопротивление.
- Формула для сопротивления провода: R = (ρ * L) / A, где ρ - удельное сопротивление материала провода, L - длина провода, A - площадь поперечного сечения провода.
Сначала найдем сопротивление провода:
R = (10 * 2) / (π * (0.001/2)^2) = 40000 Ом.
Затем, используя закон Ома, найдем силу тока:
I = 50 / 40000 = 0.00125 А.
Теперь можем найти количество электронов, проходящих через поперечное сечение провода за 10 секунд. Для этого нам понадобится знать заряд одного электрона, который составляет 1.6 * 10^(-19) Кл.
Q = I * t = 0.00125 * 10 = 0.0125 Кл.
Теперь найдем количество электронов:
N = Q / e = 0.0125 / (1.6 * 10^(-19)) = 7.8125 * 10^16 электронов.
Таким образом, через поперечное сечение провода за 10 секунд проходит примерно 7.8125 * 10^16 электронов.