Скільки електронів протікає через поперечний переріз мідної дротини завдовжки 20 см з перерізом 0,4 мм^2, якщо

Тема: Электрический ток и кол-во электронов в проводнике

Объяснение: Чтобы определить количество электронов, протекающих через поперечный сечение медной проволоки, мы можем использовать закон сохранения заряда и формулу, связывающую электрический ток, время и количество заряда.

Для начала, нам необходимо найти количество заряда (Q), протекшего через проволоку. Мы знаем, что тепловая энергия (W) равна произведению напряжения (V) на количество заряда (Q) и времени (t):

W = V * Q * t

Тепловая энергия (W) дана и равна 0,35 Дж, время (t) равно 1 секунде, поэтому нам осталось узнать значение напряжения (V).

Затем мы можем использовать формулу для определения электрического тока (I):

I = Q / t

Зная, что медная проволока является проводником, величина сопротивления (R) пренебрежимо мала. Таким образом, напряжение (V) равно электрическому току (I).

Теперь мы можем определить количество электронов, используя элементарный заряд (e) равный 1,6 * 10^-19 Кл:

Q = I * t

Q = e * n

n = Q / e

где n - количество электронов.

Чтобы найти количество электронов, мы должны подставить все известные значения в формулу и решить:

n = (I * t) / e

n = (V * t) / e

n = (U * I * t) / e

где U - поперечное сечение проволоки.

Пример использования: Найдем количество электронов, протекающих через поперечный перерез медной проволоки длиной 20 см и с сечением 0,4 мм^2, если при проходе тока выделилось 0,35 Дж теплоты за 1 секунду.

Совет: Для лучшего понимания и освоения данной темы можно практиковаться в решении задач на расчет количества электронов и их связи с электрическим током и тепловой энергией.

Упражнение: Сколько электронов протекает через поперечный перерез медной проволоки длиной 15 см и с сечением 0,3 мм^2 при проходе тока, в результате которого выделяется 0,25 Дж теплоты за 2 секунды?