Какова сила тока, который земля принимает от солнечного ветра, если вблизи земли концентрация протонов, испускаемых

Raduga_Na_Nebe

28

Чтобы определить силу тока, которую Земля получает от солнечного ветра, мы можем использовать формулу \(I = n \cdot q \cdot v\), где:

\(I\) - сила тока (ампер),
\(n\) - концентрация заряженных частиц (в данном случае, протоны) вблизи Земли (метры в кубе),
\(q\) - заряд одной заряженной частицы (кол-во электронов на кулон),
\(v\) - скорость заряженных частиц (метры в секунду).

Для решения задачи нам нужно узнать значение заряда одного протона. Заряд электрона известен и равен \(1.6 \times 10^{-19}\) кулона. Заряд протона равен заряду электрона, но с противоположным знаком, поэтому \(q = -1.6 \times 10^{-19}\) кулона.

Теперь мы можем вставить известные значения в формулу и найти силу тока:

\[I = 8.7 \times 10^{-6} \, \text{м}^{-3} \times (-1.6 \times 10^{-19} \, \text{Кл}) \times 470 \, \text{км/с} \times \left(\frac{1000 \, \text{м}}{1 \, \text{км}}\right)\]

Давайте сделаем несколько преобразований. Сначала избавимся от километров и переведем скорость в метры в секунду:

\[I = 8.7 \times 10^{-6} \, \text{м}^{-3} \times (-1.6 \times 10^{-19} \, \text{Кл}) \times 470,000 \, \text{м/с}\]

Далее, перемножим числа, приведя степени 10 к одному основанию:

\[I = (-1.39 \times 10^{-24}) \, \text{Кл} \cdot \text{м/с}\]

Наконец, округлим ответ до двух значащих цифр:

\[I \approx -1.4 \times 10^{-24} \, \text{Кл} \cdot \text{м/с}\]

Таким образом, сила тока, которую Земля принимает от солнечного ветра, примерно равна \(-1.4 \times 10^{-24}\) ампера. Знак "минус" указывает на то, что направление тока противоположно направлению движения заряженных частиц.