როგორ შეგვიძლია გამოვთვალოთ ელექტრონების რაოდენობა წამში, რომელიც დიდი კუნძულზე დენს?
წრედში ცაბიერში წამით გადის ელექტრონების რაოდენობა შეგიძლია გამოთვალოთ ცნობილი ელექტრული დენის მნიშვნელობიდან. ელექტრული დენი ზომავენ ამპერებში (Ampere, A), რაც განიხილება როგორც 1 კულონი (C) ელექტრონული დარღვევის გადატაცება ცაბიერის მოჭიმული სექციით წამში. ჩვენ ვიცით, რომ 1 კულონი დარღვევა არის დაახლოებით 6.242 x 10^18 ელექტრონი.
გამოთვლის ფორმულა
ელექტრული დენი (I) : ელექტრული დენი ზომავენ ამპერებში (A) და წარმოადგენს ელექტრონული დარღვევის რაოდენობას, რომელიც გადის ცაბიერის მოჭიმული სექციით ერთეულ დროში.
ელექტრონების რაოდენობა (N) : წამში ცაბიერის მოჭიმული სექციით გადის ელექტრონების რაოდენობა.
ფორმულა შემდეგია:
N= (I x t) /qe
I არის ელექტრული დენი (ერთეული: ამპერი, A)
t არის დრო (წამებში, s), ამ გამოთვლაში t=1 წამი
qe არის ერთ ელექტრონის დარღვევა (ერთეული: კულონი, C), qe≈1.602×10−19 კულონი
შემოკლებული ფორმულა არის:
N = I / 1.602 x 10-19
პრაქტიკულ წრედებში გამოყენება
ელექტრული დენის ზომვა: ჯერ კიდევ უნდა გამოიყენოთ ამპერმეტრი წრედში ელექტრული დენის მნიშვნელობის ზომვისთვის.
დროს დადგენა: ამ მაგალითში დრო t=1 წამი, თუმცა, თუ სხვა დროში ელექტრონების რაოდენობის დასათვლელად გვჭირდება, უნდა შევადგინოთ დროს მნიშვნელობა შესაბამისად.
ელექტრონების რაოდენობის გამოთვლა: ზომილი ელექტრული დენის მნიშვნელობა ჩადებულია ზემოთ მოცემულ ფორმულაში ცაბიერის მოჭიმული სექციით წამში გადის ელექტრონების რაოდენობის გამოთვლისთვის.
პრაქტიკული გამოყენების მაგალითი
დავუშვათ, რომ გვჭირდება ამპერი 2 ამპერი (I = 2 A) დარგების ნამდვილ წრედში ელექტრონების რაოდენობის გამოთვლა, მაშინ:
N=2/1.602×10−19≈1.248×1019
ეს ნიშნავს, რომ 2 ამპერი დენით თითოეულ წამში ცაბიერის მიერ გადის დაახლოებით 1.248 × 10^19 ელექტრონი.
შესაძლებელი პრობლემები
სიზუსტე: ნამდვილ ზომვაში შეიძლება შეცდომები იყოს, ამიტომ გამოთვლილი შედეგი შეიძლება ცოტა განსხვავდეს თეორიული მნიშვნელობისგან.
ტემპერატურა და მასალა: ტემპერატურისა და ცაბიერის მასალის განსხვავება ასევე ელექტრული დენის გადატაცების ეფექტურობაზე იქნება შეზღუდვა, რაც თავის მხრივ გავლენას იხდის გამოთვლის შედეგებზე.
რამდენიმე ელექტრონული სტრიმი: ნამდვილ წრედში შეიძლება იყოს რამდენიმე ელექტრონული სტრიმი ერთდროულად, ამიტომ ელექტრონების სრული რაოდენობის გამოთვლა უნდა განიხილოს ეს ფაქტორები.
ზემოთ მოცემული ფორმულის და ნაბიჯების საშუალებით შეგიძლია გამოთვალოთ წრედში ცაბიერის მოჭიმული სექციით წამში გადის ელექტრონების რაოდენობა. ეს მნიშვნელოვანია ელექტრული დენის ძალისა და ელექტრონების გადატაცების შესახებ წრედში განსაკუთრებული ცოდნისთვის.
