Какой заряд проходит через поперечное сечение проводника за первые 2 секунды, если сила тока изменяется по закону I = 5 + 3t (А) и этот заряд эквивалентен суммарному заряду электронов, число которых равно?

Физика 11 класс Закон Ома и электрический ток заряд через поперечное сечение проводника сила тока I закон изменения тока суммарный заряд электронов физика 11 класс Новый

Для решения задачи сначала найдем заряд, который проходит через поперечное сечение проводника за первые 2 секунды. Сила тока I задана как функция времени: I(t) = 5 + 3t (А).

Заряд Q, проходящий через проводник за время t, можно найти по формуле:

Q = ∫ I(t) dt

где интеграл берется от начального времени (t = 0) до конечного времени (t = 2). Теперь подставим выражение для I(t) в интеграл:

1. Запишем интеграл:
Q = ∫ (5 + 3t) dt от 0 до 2
2. Теперь найдем первообразную функции (интеграл):
∫ (5 + 3t) dt = 5t + (3/2)t² + C
3. Теперь подставим пределы интегрирования:

Q = [5t + (3/2)t²] от 0 до 2

Теперь подставим t = 2:

Q = 5(2) + (3/2)(2)² - [5(0) + (3/2)(0)²]

Считаем:

Q = 10 + (3/2)(4) = 10 + 6 = 16 Кл

Теперь мы нашли заряд, который прошел через поперечное сечение проводника за 2 секунды, и он равен 16 кулонов.

Чтобы узнать, сколько электронов соответствует этому заряду, нужно использовать заряд одного электрона, который равен примерно 1.6 x 10^-19 Кл.

Теперь найдем количество электронов N:

N = Q / e

где e - заряд одного электрона.

N = 16 Кл / (1.6 x 10^-19 Кл) = 1.0 x 10^20

Таким образом, заряд, который проходит через поперечное сечение проводника за первые 2 секунды, эквивалентен суммарному заряду примерно 1.0 x 10^20 электронов.