Номер 9, страница 77 - гдз по физике 8 класс самостоятельные и контрольные работы Шабусов, Дубина

9. Амперметр, включенный в цепь (рисунок), при замкнутом ключе показывает значение $I = 0,24 \text{ А}$. Определите количество электронов $\text{N}$, которые пройдут через источник тока за промежуток времени $\Delta t = 10 \text{ мин}$. Элементарный заряд $e = 1,6 \cdot 10^{-19} \text{ Кл}$.

Дано:

Сила тока $I = 0,24$ А

Промежуток времени $\Delta t = 10$ мин

Элементарный заряд $e = 1,6 \cdot 10^{-19}$ Кл

Перевод в систему СИ:
$\Delta t = 10 \text{ мин} = 10 \cdot 60 \text{ с} = 600 \text{ с}$

Найти:

Количество электронов $\text{N}$

Решение:

Сила тока $\text{I}$ по определению — это величина, равная отношению заряда $\text{q}$, прошедшего через поперечное сечение проводника, ко времени его прохождения $\Delta t$.

$I = \frac{q}{\Delta t}$

Из этой формулы мы можем выразить общий заряд $\text{q}$, который прошел через источник тока за заданное время:

$q = I \cdot \Delta t$

С другой стороны, общий заряд $\text{q}$ складывается из зарядов отдельных электронов. Он равен произведению количества электронов $\text{N}$ на элементарный заряд $\text{e}$ (заряд одного электрона).

$q = N \cdot e$

Приравняв правые части обоих выражений для заряда $\text{q}$, получим:

$N \cdot e = I \cdot \Delta t$

Теперь выразим искомое количество электронов $\text{N}$:

$N = \frac{I \cdot \Delta t}{e}$

Подставим числовые значения в полученную формулу:

$N = \frac{0,24 \, \text{А} \cdot 600 \, \text{с}}{1,6 \cdot 10^{-19} \, \text{Кл}} = \frac{144}{1,6 \cdot 10^{-19}} = 90 \cdot 10^{19} = 9 \cdot 10^{20}$

Ответ: через источник тока пройдет $9 \cdot 10^{20}$ электронов.