Металлическая проволока сопротивлением 2 кОм подключена к источнику постоянного напряжения 6,4 В. Сколько электронов проходит через поперечное сечение проволоки за 1 с?

Для решения задачи необходимо воспользоваться законом Ома и определением силы тока.

Закон Ома для участка цепи: $$I = \frac{U}{R}$$, где

• $$I$$ - сила тока в цепи,
• $$U$$ - напряжение на участке цепи,
• $$R$$ - сопротивление участка цепи.

Сила тока также может быть выражена как: $$I = \frac{q}{t} = \frac{Ne}{t}$$, где

• $$q$$ - заряд, прошедший через поперечное сечение проводника,
• $$t$$ - время прохождения заряда,
• $$N$$ - количество электронов,
• $$e$$ - элементарный заряд (заряд электрона, приблизительно равен $$1,6 \cdot 10^{-19} Кл$$).

Приравняем два выражения для силы тока:

$$\frac{U}{R} = \frac{Ne}{t}$$

Выразим количество электронов:

$$N = \frac{Ut}{Re}$$

Подставим числовые значения, учитывая, что 2 кОм = 2000 Ом:

$$N = \frac{6.4 В \cdot 1 с}{2000 Ом \cdot 1.6 \cdot 10^{-19} Кл} = \frac{6.4}{2000 \cdot 1.6 \cdot 10^{-19}} = \frac{6.4}{3.2 \cdot 10^{-16}} = 2 \cdot 10^{16}$$

Ответ: $$2 \cdot 10^{16}$$ электронов проходит через поперечное сечение проволоки за 1 с.