Вопрос:

5. На рисунке 3 представлен график зависимости массы электронов, про- шедших через поперечное сечение проводника, подключенного к ис- точнику постоянного тока, от време- ни. Определите силу тока, протека- ющего в проводнике. Масса электрона m. = 9,1·10-31 кг. Элементарный заряд e = 1,6·10-19 Кл.

Смотреть решения всех заданий с листа

Ответ:

Для определения силы тока необходимо воспользоваться графиком зависимости массы электронов от времени.

Сила тока (I) может быть выражена как количество заряда (q), прошедшего через поперечное сечение проводника за единицу времени (t): $$I = \frac{q}{t}$$.

Заряд, переносимый одним электроном, равен элементарному заряду (e), поэтому полный заряд (q) равен произведению числа электронов (n) на элементарный заряд: $$q = n \cdot e$$.

Число электронов (n) может быть определено из массы электронов (m) и массы одного электрона (m₀): $$n = \frac{m}{m_0}$$.

Объединим формулы: $$I = \frac{q}{t} = \frac{n \cdot e}{t} = \frac{m \cdot e}{m_0 \cdot t}$$.

Из графика видно, что за время 4 минуты (240 секунд) масса электронов изменилась на 546 * 10⁻¹¹ кг.

Подставим значения и найдем силу тока:

$$I = \frac{546 \cdot 10^{-11} \cdot 1,6 \cdot 10^{-19}}{9,1 \cdot 10^{-31} \cdot 240} = \frac{546 \cdot 1,6}{9,1 \cdot 240} \cdot 10^{-11-19+31} = \frac{873,6}{2184} \cdot 10 = 0,4 \cdot 10^{-11-19+31} = 4 \cdot 10^{-1} = 0,4 \text{ А}$$

Ответ: 0,4 А.

ГДЗ по фото 📸

Похожие