А4. Сколько электронов проходит каждую секунду через поперечное сечение вольфрамовой нити лампочки мош-ностью 70 Вт, включенной в сеть напряжением 220 В?
Для нахождения количества электронов, проходящих через поперечное сечение вольфрамовой нити, нужно сначала определить силу тока \( I \), которая протекает через нить. Сила тока вычисляется по формуле:
\[ I = \frac{P}{U} \]
где \( P \) — мощность (в ваттах), а \( U \) — напряжение (в вольтах).
В нашем случае:
- \( P = 70 \, \text{Вт} \)
- \( U = 220 \, \text{В} \)
Подставим значения:
\[ I = \frac{70}{220} \approx 0.318 \, \text{А} \]
Теперь, зная силу тока, можно найти количество заряда \( Q \), проходящего через поперечное сечение нити за одну секунду:
\[ Q = I \cdot t \]
При \( t = 1 \, \text{с} \):
\[ Q = 0.318 \, \text{Кл} \]
Следующим шагом нужно узнать, сколько электронов соответствует этому заряду. Заряд одного электрона \( e \) составляет примерно \( 1.6 \times 10^{-19} \, \text{Кл} \).
Чтобы найти количество электронов \( n \), используем следующую формулу:
\[ n = \frac{Q}{e} \]
Подставим значения:
\[ n = \frac{0.318}{1.6 \times 10^{-19}} \approx 1.9875 \times 10^{18} \]
Таким образом, через поперечное сечение вольфрамовой нити лампочки мощностью 70 Вт, работающей при напряжении 220 В, проходит примерно \( 1.99 \times 10^{18} \) электронов каждую секунду.
