Як довго треба, щоб 4 * 10^20 електронів пройшли через поперечний переріз залізного провідника довжиною 20 метрів

Ледяная_Душа

64

Для решения данной задачи, нам необходимо использовать формулу:

\[ I = n \cdot q \cdot v \]

где:
I - сила тока,
n - количество зарядов (электронов),
q - элементарный заряд,
v - скорость движения зарядов.

Сначала найдем значение элементарного заряда q. Заряд электрона равен противоположенному заряду протона и составляет примерно \( -1.6 \times 10^{-19} \) Кл.

Далее, воспользуемся формулой:

\[ n = \frac{N}{N_A} \]

где:
N - количество частиц,
N_A - число Авогадро (примерно \( 6.022 \times 10^{23} \)).

Теперь мы можем найти значение n:

\[ n = \frac{4 \cdot 10^{20}}{6.022 \times 10^{23}} \approx 6.63 \times 10^{-4} \, \text{моль} \]

Затем вычислим скорость движения зарядов. В данной задаче скорость равна 1 м/с.

Теперь остается только найти силу тока (I). Для этого воспользуемся формулой:

\[ I = n \cdot q \cdot v \]

Подставим значения:

\[ I = 6.63 \times 10^{-4} \, \text{моль} \times ( -1.6 \times 10^{-19} \, \text{Кл} ) \times ( 1 \, \text{м/с} ) \]

После вычислений, получаем:

\[ I = -1.06 \times 10^{-22} \, \text{А} \]

Теперь мы можем использовать формулу:

\[ \Delta t = \frac{Q}{I} \]

где:
\(\Delta t\) - время,
Q - заряд,
I - сила тока.

Подставив значения, получим:

\[ \Delta t = \frac{4 \cdot 10^{20} \, \text{электронов}}{-1.06 \times 10^{-22} \, \text{А}} \]

После вычислений, получаем:

\[ \Delta t \approx -3.77 \times 10^{41} \, \text{секунд} \]

Таким образом, ответ: Чтобы 4 * 10^20 электронов прошли через поперечный перерез залезного проводника длиной 20 метров и площадью поперечного перереза 0.5 мм², которй подключен к сети с напряжением... будет требоваться примерно -3.77 * 10^41 секунд.