Paano natin ma-compute ang bilang ng mga elektron kada segundo na lumilipad sa isang wire sa isang circuit?

Ang bilang ng mga elektron na lumilipad sa bawat segundo sa isang wire sa circuit ay maaaring makalkula mula sa isang kilalang halaga ng current. Ang current ay sinusukat sa amperes (Ampere, A), na inilalarawan bilang 1 Coulomb (C) ng charge na lumilipad sa cross section ng isang wire sa bawat segundo. Alamin natin na ang charge ng 1 coulomb ay katumbas ng humigit-kumulang 6.242 x 10^18 electrons.

Pormula ng Pagkalkula

• Current (I) : Ang current ay sinusukat sa amperes (A) at kumakatawan sa dami ng charge na lumilipad sa cross section ng isang wire sa bawat unit ng oras.

• Bilang ng mga elektron (N) : Ang bilang ng mga elektron sa bawat segundo na lumilipad sa isang seksyon ng wire.

Ang pormula ay sumusunod:

• N= (I x t) /qe

• I ang current (unit: ampere, A)

• t ang oras (sa seconds, s), at sa pagkalkulang ito t=1 segundo

• qe ang charge ng isang elektron (unit: coulomb, C), qe≈1.602×10−19 coulomb

Ang pinag-simplify na pormula ay:

N = I / 1.602 x 10-19

Ina-apply sa aktwal na circuits

• Pag-sukat ng current: Una, kailangan mong gamitin ang Ammeter upang sukatin ang halaga ng current sa circuit.

• Pagtukoy ng oras: Sa halimbong ito, itinatakda natin ang oras t=1 segundo, ngunit kung kailangan nating bilangin ang bilang ng mga elektron sa iba pang panahon, kailangan nating i-adjust ang halaga ng oras.

• Pagkalkula ng bilang ng mga elektron: Ang sukatin na halaga ng current ay isinasama sa pormulang ito upang makalkula ang bilang ng mga elektron sa bawat segundo na lumilipad sa isang seksyon ng wire.

Halimbawa ng Aktwal na Application

Kung kailangan nating kalkulahin ang bilang ng mga elektron sa aktwal na circuit na may current na 2 amps (I = 2 A), kaya:

N=2/1.602×10⁻¹⁹≈1.248×10¹⁹

Ito ang nangangahulugan na sa current na 2 amps, humigit-kumulang 1.248 × 10^19 elektron ang lumilipad sa wire sa bawat segundo.

Mga Bagay na Kailangan Pansinin

• Katumpakan: Maaaring magkaroon ng mga error sa aktwal na pag-sukat, kaya ang nakalkulang resulta ay maaaring kaunti lamang ang iba sa teoretikal na halaga.

• Temperatura at materyales: Ang mga pagkakaiba sa temperatura at materyales ng wire ay nag-aapekto rin sa efisyensiya ng conduction ng current, na nagsisimula naman sa mga resulta ng pagkalkula.

• Maraming stream ng elektron: maaaring magkaroon ng maraming stream ng elektron sa aktwal na circuit sa parehong oras, kaya ang kabuuang bilang ng mga elektron ay kailangan ding isama ang mga factor na ito.

Sa pamamagitan ng pormula at hakbang na nabanggit, maaaring makalkula ang bilang ng mga elektron sa bawat segundo na lumilipad sa isang seksyon ng wire sa circuit. Mahalaga ito para sa pag-unawa sa lakas ng current at flow ng elektron sa circuits.