Сила тока в цепи электрической лампы равна 0,3 А. Сколько элект ронов проходит через поперечное сечение спирали за 5 мин?

Чтобы решить задачу о количестве электронов, проходящих через поперечное сечение спирали электрической лампы, нам нужно использовать закон тока.

Для начала, давайте вспомним основные определения:

1. Сила тока (I) — это количество заряда (Q), проходящего через поперечное сечение проводника за единицу времени (t). Формула выглядит так: \[ I = \frac{Q}{t} \] где:

   • \(I\) — сила тока (в амперах, А),
   • \(Q\) — заряд (в кулонах, Кл),
   • \(t\) — время (в секундах, с).

2. Один электрон имеет заряд приблизительно \(1.6 \times 10^{-19}\) Кл.

Теперь давайте разберем решение по шагам:

Шаг 1: Найти количество времени в секундах

Поскольку в задаче дано время в минутах (5 мин), преобразуем его в секунды: \[ t = 5 \text{ мин} \times 60 \text{ с/мин} = 300 \text{ с} \]

Шаг 2: Найти общий заряд, проходящий через спираль

Теперь мы можем использовать формулу для тока, чтобы найти заряд \(Q\): \[ Q = I \times t \] Подставим значения: \[ Q = 0.3 \, \text{А} \times 300 \, \text{с} = 90 \, \text{Кл} \]

Шаг 3: Найти количество электронов

Чтобы найти количество электронов (\(n\)), используем соотношение: \[ n = \frac{Q}{e} \] где \(e\) — заряд одного электрона (\(1.6 \times 10^{-19}\) Кл).

Подставим значения: \[ n = \frac{90 \, \text{Кл}}{1.6 \times 10^{-19} \, \text{Кл}} \approx 5.625 \times 10^{20} \]

Ответ

Таким образом, количество электронов, проходящих через поперечное сечение спирали за 5 минут, составляет примерно \(5.625 \times 10^{20}\) электронов.

Если у вас есть вопросы по конкретным шагам или концепциям, пожалуйста, не стесняйтесь спрашивать!