Ինչպե՞ս կարող ենք հաշվարկել էլեկտրոնների քանակը վայրկյանում, որոնք հոսում են գծի մեջ շղթայում
Ըստ հայտնի հոսանքի արժեքի կարելի է հաշվարկել վայրկյանում կապղի միջոցով հոսող էլեկտրոնների քանակը շղթայում: Հոսանքը չափվում է ամպերերով (Ամպեր, A), որը սահմանվում է որպես 1 Կուլոն (C) լիցք, որը հոսում է կապղի խառը հատույթով վայրկյանում: Մենք գիտենք, որ 1 կուլոն լիցքը համարժեք է մոտավորապես 6.242 x 10^18 էլեկտրոն:
Հաշվարկի բանաձևը
Հոսանք (I) : Հոսանքը չափվում է ամպերերով (A) և ներկայացնում է կապղի խառը հատույթով հոսող լիցքի քանակը միավոր ժամանակում:
Էլեկտրոնների քանակ (N) : Վայրկյանում կապղի հատվածով հոսող էլեկտրոնների քանակը:
Բանաձևը հետևյալն է:
N= (I x t) /qe
I հոսանքն է (միավոր՝ ամպեր, A)
t ժամանակն է (վայրկյաններով, s), և այս հաշվարկում t=1 վայրկյան
qe մի էլեկտրոնի լիցքն է (միավոր՝ կուլոն, C), qe≈1.602×10−19 կուլոն
Պարզացված բանաձևը է.
N = I / 1.602 x 10-19
Կիրառում գործնական շղթաներում
Հոսանքի չափումը. Սկզբում պետք է օգտագործել ամպերմետր, որպեսզի չափեք շղթայում հոսանքի արժեքը:
Ժամանակի որոշումը. Այս օրինակում մենք դիմում ենք ժամանակի t=1 վայրկյան արժեքին, բայց եթե մենք պետք է հաշվենք էլեկտրոնների քանակը այլ ժամանակահատվածներում, պետք է համապատասխանաբար կարգավորենք ժամանակի արժեքը:
Էլեկտրոնների քանակի հաշվարկը. Չափված հոսանքի արժեքը տեղադրում ենք վերը նշված բանաձևում հաշվարկելու համար վայրկյանում կապղի հատվածով հոսող էլեկտրոնների քանակը:
Գործնական կիրառման օրինակ
Ենթադրենք մենք պետք է հաշվենք գործնական շղթայում 2 ամպեր (I = 2 A) հոսանքով էլեկտրոնների քանակը, ապա.
N=2/1.602×10−19≈1.248×1019
Սա նշանակում է, որ 2 ամպեր հոսանքով վայրկյանում կապղի միջոցով հոսող էլեկտրոնների քանակը մոտավորապես 1.248 × 10^19 է:
Ուշադրության արժանի հարցեր
Ակնթարթականությունը. Իրական չափումներում կարող են լինել սխալներ, ուրեմն հաշվարկված արդյունքը կարող է մի քիչ տարբեր լինել տեսական արժեքից:
Տեմպերատուրա և նյութը. Տեմպերատուրայի և կապղի նյութի տարբերությունները նաև ազդում են հոսանքի հաղորդման էֆեկտիվության վրա, որը իր հերթին ազդում է հաշվարկի արդյունքների վրա:
Մի քանի էլեկտրոնային հոսքեր. Իրական շղթայում կարող են հոսել մի քանի էլեկտրոնային հոսքեր, ուրեմն էլեկտրոնների ընդհանուր քանակը պետք է հաշվի առնել նաև այդ գործոնները:
Այս բանաձևի և քայլերի միջոցով կարելի է հաշվարկել վայրկյանում շղթայում կապղի որոշակի հատվածով հոսող էլեկտրոնների քանակը: Սա կարևոր է հոսանքի ուժի և էլեկտրոնների հոսքի հասկացման համար շղթաներում:
