Kiel ni povas kalkuli la nombron de elektronoj je sekundo fluantaj tra drato en cirkvito?

La nombro de elektronoj sekunde fluanta tra drato en cirkvito povas esti kalkulita el konata valoro de la elektra fluo. La elektra fluo estas mezurata en amperoj (Ampere, A), difinita kiel 1 kulombo (C) da ŝargo fluanta tra sekcio de drato sekunde. Ni scias, ke la ŝargo de 1 kulombo egalas proksimume 6.242 x 10^18 elektronoj.

Kalkula formulo

• Elektra fluo (I) : La elektra fluo estas mezurata en amperoj (A) kaj reprezentas la kvanton de ŝargo pasanta tra sekcio de drato je unuotempo.

• Nombro de elektronoj (N) : La nombro de elektronoj sekunde fluanta tra sekcio de drato.

La formulo estas jena:

• N= (I x t) /qe

• I estas la elektra fluo (unuo: ampero, A)

• t estas la tempo (en sekundoj, s), kaj en ĉi tiu kalkulo t=1 sekundo

• qe estas la ŝargo de unuopla elektrono (unuo: kulombo, C), qe≈1.602×10−19 kulombo

La simpligita formulo estas:

N = I / 1.602 x 10-19

Apliki al praktikaj cirkvitoj

• Mezuri la elektran fluan: Unue, vi devas uzi ampermetron por mezuri la valoron de la elektra fluo en la cirkvito.

• Difini la tempon: En ĉi tiu ekzemplo, ni metas la tempon t=1 sekundo, sed se ni bezonas kalkuli la nombron de elektronoj en aliaj tempoperiodoj, ni devas reguli la tempon konformeme.

• Kalkuli la nombron de elektronoj: La mezurita valoro de la elektra fluo estas anstataŭigita en la supre menciita formulo por kalkuli la nombron de elektronoj sekunde fluantaj tra sekcio de la drato.

Praktika aplika ekzemplo

Supozu, ke ni bezonas kalkuli la nombron de elektronoj en aktuala cirkvito kun elektra fluo de 2 amperoj (I = 2 A), do:

N=2/1.602×10⁻¹⁹≈1.248×10¹⁹

Tio signifas, ke je elektra fluo de 2 amperoj, proksimume 1.248 × 10^19 elektronoj fluas tra la drato ĉiu sekundo.

Aĵoj, kiujn oni devas atenti

• Akurateco: Povas esti eraroj en la efektiva mezuro, do la kalkulta rezulto povas iomete diferenciĝi de la teoria valoro.

• Temperaturo kaj materialo: Diferencoj en temperaturo kaj materialo de la drato ankaŭ afektas la kondutefikecon de la elektra fluo, kio turne afektas la kalkultajn rezultojn.

• Multaj elektronstrumoj: en la efektiva cirkvito povas esti pluraj elektronstrumoj samtempe, do la totala nombro de elektronoj ankaŭ devas preni tiujn faktorojn en konsideron.

Per la supraj formuloj kaj paŝoj, vi povas kalkuli la nombron de elektronoj sekunde fluantaj tra certa sekcio de la drato en la cirkvito. Tio estas grava por kompreni la fortancon de la elektra fluo kaj la fluon de elektronoj en cirkvitoj.