Какое количество электронов проходит через поперечное сечение спирали фонарика, если сила тока в нем составляет 200мА

Skolzkiy_Baron

15

Чтобы решить эту задачу, мы можем воспользоваться формулой, связывающей силу тока, время работы и количество электронов. Формула имеет вид:

\[ Q = I \cdot t \]

где:
- Q обозначает количество заряда (в данной задаче это количество проходящих электронов),
- I обозначает силу тока,
- t обозначает время работы.

Теперь заменим известные значения в формулу:

\[ Q = (200 \, \text{мА}) \cdot (12 \, \text{мин}) \]

Перед тем, как продолжить с решением, нужно преобразовать единицы измерения. Сначала переведем 200 мА в амперы, разделив значение на 1000:

\[ Q = (0,2 \, \text{А}) \cdot (12 \, \text{мин}) \]

Далее, переведем минуты в секунды, умножив значение на 60:

\[ Q = (0,2 \, \text{А}) \cdot (12 \times 60 \, \text{сек}) \]

Теперь мы можем вычислить значение Q:

\[ Q = (0,2 \, \text{А}) \cdot (720 \, \text{сек}) \]

\[ Q = 144 \, \text{Кл} \]

Однако, в задаче нас интересует количество электронов, поэтому мы должны перевести заряд из Кл в количество элементарных зарядов. Для этого мы делим значение Q на элементарный заряд:

\[ N = \frac{Q}{e} \]

где:
- N обозначает количество электронов,
- e обозначает элементарный заряд.

Теперь заменим известные значения в формулу:

\[ N = \frac{144 \, \text{Кл}}{1,6 \times 10^{-19}} \]

Чтобы разделить числа с показателями степени, мы можем воспользоваться правилом для деления чисел с одинаковым основанием:

\[ N = \frac{144 \times 10^{0}}{1,6 \times 10^{-19}} \]

Правило гласит, что при делении чисел с одинаковым основанием показатели степени вычитаются. Теперь выполним вычисления:

\[ N = \frac{144}{1,6} \times 10^{0 - (-19)} \]

\[ N = 90 \times 10^{19} \]

Последним шагом будет представление этого значения в научной нотации, чтобы получить ответ в более удобном виде:

\[ N = 9,0 \times 10^{20} \]

Итак, количество электронов, прошедших через поперечное сечение спирали фонарика, составляет 9,0 x 10^20 электронов.