Какова сила тока, если скорость изменения массы электронов проводимости, прошедших через поперечное сечение проводника, составляет 2 нг/с?

Физика Колледж Электрический ток Сила тока скорость изменения массы электроны проводимости поперечное сечение проводника физика 12 класс Новый

Чтобы найти силу тока, нам нужно использовать формулу, связывающую силу тока с количеством заряда, проходящего через сечение проводника за единицу времени.

Формула силы тока:

I = Q / t

где:

• I - сила тока (в амперах);
• Q - заряд (в кулонах);
• t - время (в секундах).

Теперь давайте разберем, как связать массу электронов с зарядом. Заряд одного электрона составляет примерно 1.6 * 10^-19 кулонов. Чтобы найти общее количество электронов, нам нужно сначала перевести массу проводимости в количество электронов.

Шаги для решения задачи:

1. Переведем массу электронов в килограммы: 2 нг/с = 2 * 10^-9 г/с = 2 * 10^-12 кг/с.
2. Теперь найдем количество электронов, используя массу одного электрона, которая составляет примерно 9.11 * 10^-31 кг.
3. Количество электронов (n) можно найти по формуле: n = масса / масса одного электрона.
4. Подставим значения: n = (2 * 10^-12 kg) / (9.11 * 10^-31 kg) ≈ 2.2 * 10^18 электронов/с.
5. Теперь найдем общий заряд, проходящий через сечение проводника: Q = n * заряд одного электрона.
6. Подставим значения: Q = (2.2 * 10^18) * (1.6 * 10^-19 C) ≈ 3.52 * 10^-1 C.
7. Теперь, если мы знаем, что это количество заряда проходит за 1 секунду (t = 1 с), то сила тока будет равна: I = Q / t = 3.52 * 10^-1 C / 1 s = 0.352 A.

Ответ: Сила тока составляет примерно 0.352 ампера.