Сколько времени потребуется электронам, чтобы пересечь поперечное сечение волос Фурузонака, если ток в электрической лампочке составляет 0,3 А, и за 5 минут проходит 5,6*10^20 электронов?

Физика 11 класс Электрический ток время прохождения электронов ток в лампочке количество электронов поперечное сечение физика 11 класс Новый

Для решения задачи нам нужно определить время, которое потребуется электронам, чтобы пересечь поперечное сечение волос Фурузонака, зная ток и количество электронов, прошедших через сечение за определенное время.

Шаг 1: Определим количество электронов, проходящих через сечение в секунду.

Мы знаем, что за 5 минут (или 300 секунд) проходит 5,6 * 10^20 электронов. Теперь найдем, сколько электронов проходит за 1 секунду:

• Количество электронов в секунду = Общее количество электронов / Время в секундах
• Количество электронов в секунду = (5,6 * 10^20) / 300
• Количество электронов в секунду = 1,8667 * 10^18 электронов/с

Шаг 2: Используем значение тока для нахождения заряда, проходящего через сечение.

Ток (I) в электрической цепи определяется как количество заряда (Q), проходящего через сечение в единицу времени (t):

• I = Q/t

Зная, что ток составляет 0,3 А, мы можем выразить заряд:

• Q = I * t
• Q = 0,3 * t (в кулонах)

Шаг 3: Найдем заряд, проходящий через одно электрон.

Заряд одного электрона равен примерно 1,6 * 10^-19 Кл. Таким образом, общее количество заряда, проходящего через сечение в секунду, можно выразить как:

• Q = Количество электронов в секунду * Заряд одного электрона
• Q = (1,8667 * 10^18) * (1,6 * 10^-19)
• Q ≈ 0,29999 Кл/с

Шаг 4: Теперь приравняем два выражения для заряда.

Мы имеем:

• 0,3 = Q/t
• Q = 0,3 * t

Теперь приравняем два значения Q:

• 0,3 * t = 1,8667 * 10^18 * (1,6 * 10^-19)

Шаг 5: Найдем время t.

Подставим значения:

• 0,3 * t = 0,29999
• t = 0,29999 / 0,3
• t ≈ 0,99997 с

Таким образом, электроны пересекут поперечное сечение волос Фурузонака примерно за 1 секунду.