Nola daude kalkulatzen sekunduko elektron kopurua zirkuitu bateko haragian?

Segunduan zati bidean igarotzen diren elektron kopurua ezaguna den intensitate elektrikoaren balioetik kalkula daiteke. Intensitatea amperetan (Amper, A) neurtzen da, definizioz segundu batean hilo baten sekzio transversal batez igarotzen den 1 Coulomb (C) karga. 1 coulombeko kargak 6.242 x 10^18 elektron ditu dela dakigu.

Kalkulatzeko formula

• Intensitatea (I) : Intensitatea amperetan (A) neurtzen da eta unitate bakoitzeko denbora egonkorrean hilo baten sekzio transversal batez igarotzen den karga adierazten du.

• Elektron kopurua (N) : Segundu batean hilo baten sekzio batez igarotzen diren elektron kopurua.

Formula hau da:

• N= (I x t) /qe

• I da intensitatea (unitate: amper, A)

• t da denbora (segundoetan, s), eta kalkulu honetan t=1 segundo

• qe da elektron bat bakoitzeko karga (unitate: coulomb, C), qe≈1.602×10−19 coulomb

Formula sinplifikatua hau da:

N = I / 1.602 x 10-19

Aplikazio praktikoari aplikatuta

• Intensitatea neurtzea: Lehenik eta behin, ampermetro bat erabiliz neurtu behar da zirkuituko intensitatearen balioa.

• Denbora finkatzea: Adibide honetan, t=1 segundo ezartzen dugu, baina beste denbora periodoen elektron kopurua zenbatu nahi badugu, denbora-balioa aldatu beharko litzateke.

• Elektron kopurua kalkulatzea: Neurtutako intensitate-balioa formulan ordezkatuz kalkulatu daiteke segundu batean hilo baten sekzio batez igarotzen diren elektron kopurua.

Adibide praktiko bat

Adibidez, 2 amperen (I = 2 A) intensitateko zirkuitu batean elektron kopurua kalkulatu nahi dugunean:

N=2/1.602×10⁻¹⁹≈1.248×10¹⁹

Honek esan nahi du 2 amperen intensitatean hilo batez segundu bakoitzeko 1.248 × 10^19 elektron igarotzen direla.

Ohartzeko gaiak

• Zehaztasuna: Neurketu errealak errore batzuk izan ditzake, beraz, kalkulatutako emaitza teorikoa baino bakarrik alda daiteke.

• Tenperatura eta materiala: Tenperaturaren eta hilo materialaren desberdintasunak ere karrerarako efizientzia aldaketak ekar ditzake, horrek berriz bere eragina izango du kalkulu-emaitzetan.

• Elektron-txosten anitzak: Zirkuitu erreal batean aldi berean elektron-txosten anitz egon daitezke, beraz, elektron kopuru guztia kalkulatzeko faktore hauek kontuan hartu behar dira.

Formulan eta urrats horietan oinarrituz, zirkuituko hilo baten sekzio jakin batez segundu bakoitzeko igarotzen diren elektron kopurua kalkula daiteke. Hau zirkuituetan intensitatearen indarra eta elektron-fluxua ulertzeko garrantzitsu da.